碘分子吸收稳定中红外差频激光频率-论文.pdf

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1、第41卷第7期中国激光VoI．4l，NO．72O14年7月CHINESEJOURNALOFLASERSJuly，2014碘分子吸收稳定中红外差频激光频率孙明国马宏亮王贵师汪磊曹振松梁万国。陈一曦。周煌。邹小林。陈卫东高晓明中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室，安徽合肥230031。中国科学院安徽光学精密机械研究所大气物理化学研究室，安徽合肥230031中国科学院福建物质结构研究所，福建福州350002法国滨海大学大气物理化学实验率．法国敦刻尔克59140摘要差频光源用于大气分子稳定同位素丰度研究需要频率稳定的连续输出的空闲光。基于连续可调谐钛宝石激光器

2、和单频连续Nd：YAG激光器建立差频系统，为了稳定差频系统产生的红外光源的波长，利用MgO：PPLN作为倍频晶体，采用有多普勒展宽的碘分子吸收稳频方法，结合数字比例一积分一微分(PID)反馈控制技术，将Nd：YAG激光器的频率漂移量稳定在1．2MHzh内，稳定度为4．26×1O。实验结果表明：增加对压电陶瓷(PZT)的调制电压时，Nd：YAG激光在1h内的频率漂移量迅速减小，超过1V后漂移量趋于稳定；改变对PZT调制频率没有获得较高的稳定度。将频率稳定后的Nd：YAG激光用于产生3．42“m附近的差频光源，通过对低压下CH．气体分子吸收谱线的测量，去卷积运算得到差频系统的线宽约为6

3、．9MHz。实验结果既为该方法用于稳定激光频率提供了重要的参考。又为痕量气体探测提供了频率稳定的差频光源。关键词非线性光学；激光稳频；数字比例一积分一微分技术；一次谐波；差频产生中图分类号TN248．1文献标识码Adoi：l0．3788／CJL201441．0702006FrequencyStabilizationofMid-InfraredDifferenceFrequencyLaserbyIodineMoleculeAbsorptionSunMingguo'。MaHongliangWangGuishiWangLei。CaoZhensongLiangWanguo。ChenHuai

4、xi。ZhouHuang。ZouXiaolin。ChenWeidong。’GaoXiaoming’KeyLaboratorgofAtmosphericCompositionandOpticalRadiation，AnhuiInstituteofOpticsandFineMechanics，ChineseAcademyofSciences，Hefei，Anhui230031，ChinaLaboratoryofAtmosphericPhysico-Chemistry，AnhuiInstituteofOpticsandFineMechanics，ChineseAcademyofScien

5、ces，Hefei，Anhui230031，ChinaFianInstituteofResearchotheStructureofMatter，ChineseAcademyofSciences，Fuzhou，Fujian350002，ChinaLaboratoiredePhysico—ChimiedefAtmosphere，Universit~duLittoralCOtedOpale，Dunkerque59140，FranceAbstractDifferencefrequencylaserusedforthestudyofatmosphericmoleculeisotopeabun

6、dancerequiresstablefrequencyandcontinuousidlerradiation．Adifferencefrequencygeneration(DFG)systemisestablishedbasedonatunablecontinuouswave(CW)Ti：sapphirelaserandaCWsingle—frequencyNd：YAGlaser．IntheDFGsystem．收稿日期：2O14-01-22；收到修改稿日期：2014．02．27基金项目：国家自然科学基金(41205021，41175036)、中国科学院大气成分与光学重点实验室开放

7、基金作者简介：孙明国(1981)，男，博士研究生，主要从事大气分子稳定同位素丰度探测技术方面的研究。E-mail：sunmguo@ahpu．edu．cn导师简介：高晓明(1965)，男，研究员，博士生导师，主要从事大气分子光谱和高分辨率激光光谱技术及应用等方面的研究。E·mail：xmgao@aiofm．ac．cn(通信联系人)激光frequencystabilizationmethodofiodinemoleculeDoppler—broadenedabsorpti