实验七 激光位相调制光谱特性检测 - 华东师范大学

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,激光位相调制光谱特性检测,一,.,实验目的,了解激光位相调制原理,用光学谐振腔观察位相调制光频谱分布特性,掌握光学谐振腔的原理和调节技能,掌握调制度及光频谱线宽的测试与计算,综合理论与实验研究,二,.,基本原理,包括一个频率为,的载波和频率分别为,+,m,和,-,m,且幅度相等、位相相反的正、负一级边带,问题的提出,:,如何进行实验观测,?(,光学频率,10,14,Hz),LASER,RF,EOM,m,激光位相调制,未调制激光场,调制后激光场频域分布,2.,光学谐振腔,基于多光束干涉相干迭加原理,透射光复振幅：,A,透射光强：,I,=,AA*,A,0,当光相干迭加位相差满足：,=2k, k=0, 1,2, ,透射光的光强为极大值：,R=0.1,R=0.5,R=0.83,3.,用,F-P,腔观测激光位相调制光谱特性的原理,通过高压锯齿波驱动压电陶瓷（,PZT,）扫描,F-P,腔长，使激光位相调制光场的载波及边带（不同频率的光）依次在,F-P,腔内共振增强，使频率分布特性以强度形式在扫描时间轴上表示。,解决了观测光学频谱分布的难题,锯齿波扫描,位相调制光场,三,.,实验装置,He-,Ne,激光器,声光调制器,电光调制器,锯齿波发生器,光电探测器,光学谐振腔,M,1,M,2,压电陶瓷,示波器,M,Y,X,M,四,.,实验内容与要点,1.,根据高斯光束匹配原理，计算出激光腔和,F-P,腔匹配参数，确定反射镜位置。,2.,安排与调节光路：,难点,1,：,AOM,一级衍射效率,70%,，用光功率计测定；,难点,2,：,激光束耦合进,F-P,腔（观测,F-P,腔纵模并微调反射镜，使光共振）,注意调节方法,M,1,M,2,F-P Cavity,Detector,（,1,）观测电光位相调制频谱特性，根据载波及边带幅度比计算调制度；（,2,）根据调制频率按比例测定计算谱线宽度；,(,m,),(,),0,0,+,m,0,-,m,3.,光频谱观测内容与步骤：,五,.,思考题,为什么要用光学谐振腔观察位相调制光谱？是否可以用高频探测器直接观察？,实验发现光学谐振腔透射谱中存在许多模式，其中每一个模式是否都一一对应激光的模式？,如何用这种方法计算出构成光学谐振腔的反射镜的反射率？,激光位相调制光的光外差检测特点？,