用于原子冷却的激光注入锁定放大研究

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1、分类号学号M201370172学校代码10487密级硕士学位论文用于原子冷却的激光注入锁定放大研究学位申请人：汪栋学科专业：无线电物理指导教师：胡忠坤教授周敏康副教授答辩日期：2016年5月21日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceResearchonEnlargingtheOpticalPowerbyInjectionLockinginColdAtomExperimentsCandidate:DongWangMajor:Radio

2、PhysicsSupervisor:Prof.Zhong-kunHuAssociateProf.Min-kangZhouHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2016万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期

3、：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要在原子干涉重力测量实验中，激光发挥着重要的作用。不同频率和功率的激光被用于原子的冷却囚禁、上抛选态

4、、干涉和末态探测等过程。用激光冷却囚禁原子时，要求激光具有功率高、频率稳、线宽窄等特点，注入锁定技术可以得到这样的激光。注入锁定是指将一个低功率，单模窄线宽的种子光注入到大功率从激光器中，在一定的条件下，大功率从激光器的输出将会被注入光锁定，令大功率从激光器的频率、相位和偏振与注入光同步，从而得到大功率、单模窄线宽的激光输出。在硕士期间，制作了大功率FP激光器，性能满足要求，并将其作为从激光器完成注入锁定实验。在做注入锁定实验时，用DBR激光器作为主激光器，用自制的FP大功率激光器作为从激光器。制作了FP激光器控制电路，包括电流源电路和温度控制电路。因为电流和温度是

5、影响激光器输出特性的重要因素，所以对电流源和温度控制系统的性能要求较高。经实验测试，电流源稳定度20A，4小时稳定性达0.1%；温度控制精度好于1mK，11小时稳定性好于0.01%；性能满足实验要求。实验中做了三套激光器，第二套激光器改进了第一套激光器的温控结构，通过注入锁定得到功率77mW、波长780.2464nm的输出光；第三套激光器使用了比第二套功率大的激光管，通过注入锁定得到功率150mW，波长780.2464nm的输出光；并且测试了注入锁定的一些特性，包括锁定条件、稳定性、锁定范围等。文章最后对注入锁定实验进行了总结，并对下一步工作提出了一些建议。关键词

6、：注入锁定激光器电流源温度控制I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractIntheexperimentsofatominterferometrygravitymeasurement,laserplaysanimportantrole.Laserwithdifferentfrequencyandpowerareusedinatomcoolingandtrapping,launchingandstatepreparation,interferometryanddetectionprocess.Whencoolingandtrappingatoms,laserwi

7、thhighpower,stablefrequencyandnarrowlinewidthisneeded.Injectionlockingtechniquecangetsuchlaser.Injectionlockingreferstousingamasterlaserwithlowpower,singlemodeandnarrowlinewidthasaseedtoinjectintoahighpowerslavelaser,undercertaincondition,thehighpowerslavelaserwillbelockedbytheinject