复合腔及其在激光技术中的应用

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1、万方数据第43卷第3期2013年3月激光与红外LASER&INFRAREDV01．43．No．3March，2013文章编号：1001．5078(2013)03-0240-04复合腔及其在激光技术中的应用王新，肖光宗，谢元平(国防科技大学光电科学与工程学院，湖南长沙410073)·综述与评论·摘要：介绍了复合腔的定义及分类，总结了复合腔在调频纵模选择、光反馈测量和双频或双波长输出方面的应用和相应结构特点及近年来的发展，并结合应用背景对不同复合腔的特点做了比较。介绍了本实验室新研制的新型Y型腔双频He—Ne激光器，其频

2、差动态范围可以达到从26～665MHz的宽频率范围输出。介绍了基于上述激光器研制的气体膜盒式双Y型腔双频激光加速度计，经理论计算加速度计的分辨率可以达到1．15×10～g。关键词：复合腔；双频He—Ne激光器；激光加速度计中图分类号：TN243文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1001-5078．2013．03．002Compound-cavityanditsapplicationinlasertechnologyWANGXin，XIAOGuang·zong，XIEYuan·ping(Departm

3、entofOptoelectronicEngineering，CollegeofOptoelectronicScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China)Abstract：Thedefinitionandtheclassificationofcompound—cavityareintrodueedinthispaper．Itisalsointroducedtheapplicationofcompound

4、—cavityintunablelongitudinal—mode-selection，inmeasurementbasedontheopticalfeed—backeffectandindual—frequencyordual—wavelengthlaseroutput．Relevantdevelopmentstothisdayaresummarized．Accordingtothecharacteristicsofdifferentapplications，thelossesindifferentcompound

5、—cavitiesareanalyzed．Itisintroducedanewdual—frequencyHe—NelaserwithaY·shapedcavity，whichcanproducedifferentfrequencyrangingfrom26to665MHz．AndanoveldualfrequencylaseraccelerometerwithdoubleY—shapedcavityandgassylphonisalsodemonstrated．Theoreticalanalysisprovesth

6、attheresolutionoftheaccelerometercanreachupto1．15×10～g．Keywords：compound—cavity；dual—frequencyHe-Nelaser；laseraccelerometer1复合腔复合腔是一种特殊的光学谐振腔，它是相对于简单腔而言的。简单腔是指只存在一条光传播路径的谐振腔，F—P腔就是典型的简单腔。不同于简单腔，复合腔具有两条或两条以上的光学传输路径，并且它们又具有共用的部分，不同的光传输谐振腔被叫做“子谐振腔”，简称“子腔”，一个复合腔由多个

7、子腔构成。按光的传播路径在方向上是否发生分离，复合腔又可以被分为“同向复合腔”和“分叉复合腔”。2几种典型复合腔及其应用2．1干涉仪式复合腔将简单腔的一个反射镜用一组反射干涉仪所代替，就组成了一个干涉仪式复合腔，其常被用于实现激光器的单纵模或可调谐输出。反射干涉仪的反射率将变为光频率的函数，改变子谐振腔的腔长可以实现输出频率的调谐。当选择合适的子腔腔长使激光频率间隔大于增益线宽时，就可以实现激光器的单模运转。迈克尔逊干涉仪式复合腔⋯(如图1所示)和福克斯一史密斯干涉仪式复合腔心1(如图2所示)是这种复合腔的两种代表。

8、基金项目：国防科技大学优秀研究生创新项目(No．BlY90703)；湖南省研究生科研创新项目(No．CX20108036)资助。作者简介：王新(1987一)，男，硕士，主要从事激光器及光电检测方面研究。E-mail：wangxtju@126．trom收稿日期：2012-07-24；修订日期：2012-08．27万方数据激光与红外No．32013