單塊非平面環(huán)形Nd-YAG激光器頻率控制技術研究.pdf

1、隨著星間通信技術的不斷發(fā)展，傳統的微波通信方式逐漸難以滿足更高通信帶寬的要求。零差相干光通信技術作為未來星間通信的重要發(fā)展方向，具有靈敏度高、抗干擾能力強、通信距離長等優(yōu)點。在空間應用中，特別是存在多普勒頻移的情況下，本振光和信號光的頻差達到GHz量級，為了捕獲信號光頻率，需要利用光鎖相技術使得本振光和信號光實現相位鎖定，這就要求本振激光器頻率穩(wěn)定并且能夠實現快速調諧。
　　針對上述要求，本論文以單塊非平面環(huán)形Nd:YAG激光器的

2、頻率控制技術為研究對象。主要內容為：
　　1.研究了單塊非平面環(huán)形Nd:YAG激光器頻率控制的方法，通過對比選擇了壓電陶瓷調諧和溫度調諧兩種方式，并討論了它們的調頻原理；研究了單塊非平面環(huán)形Nd:YAG激光器功率和頻率穩(wěn)定的方法，并針對激光器頻率控制設計了對應控制系統。
　　2.設計了基于熱敏電阻探測溫度的高精度溫控系統以及泵浦源驅動系統，通過穩(wěn)定泵浦激光二極管和激光晶體工作狀態(tài)的方法來實現輸出穩(wěn)定，實現了激光器輸出穩(wěn)定。對

3、設計的壓控恒流源的工作穩(wěn)定性進行測試，當泵浦激光二極管施加的電流為1.541A時，激光器輸出功率為247mW，測得激光1小時內功率穩(wěn)定度為±0.2％。通過分別改變泵浦LD和激光晶體的溫度，得到了單頻激光器輸出功率隨泵浦LD和激光晶體溫度變化的關系曲線，當泵浦LD溫度變化10℃，激光器最大功率改變?yōu)?5mW。在溫度調諧實驗中，通過使用精度為±0.01℃的溫控系統改變激光晶體溫度，當激光晶體溫度從10℃變化到47℃，實現了激光頻率的大范圍調