基于飞秒光学频率梳产生超低噪声微波源

发布时间：2024-03-08 03:09

　　本文重点是研究通过飞秒光学频率梳,产生超低噪声的微波源。随着科技的发展,高精度的微波信号在基础研究、工业、国防、医学的各式各样的领域都起到了重要的推进作用。传统的微波源依赖电生微波的方法,无法突破一些电学方面的瓶颈。相比较微波信号而言,光波工作在更高的频率上,因而可以实现更高的频率精度和更低的相位噪声。光学频率梳正是这样的一种联系纽带,将微波频率同光波频率紧密联系在一起,从而可以利用光学的手段产生理论上更低相位噪声、更高频率精度的微波信号。本文以非线性旋转锁模的飞秒掺镱光纤激光频率梳为基础,通过对光梳重复频率的精密控制,以得到基于飞秒光频率梳脉冲重复频率的低噪声微波信号,并分析其噪声特性。利用掺镱光纤激光器,以非线性旋转偏振锁模的方式完成了激光锁模,并精密控制了重复频率,得到了一个更加稳定的光梳系统。根据所需的增益、色散和重复频率等需求情况,计算出光纤的长度,加入相应光学元器件完成锁模激光器的搭建。激光器出光以后,通过调节波片以及光栅对的间距使激光锁模。激光器可以实现自启动锁模,具有良好的稳定性。记录了锁模激光器输出的光谱、频谱等数据。利用宽带低噪声锁相控制回路,对飞秒光纤激光器的输出...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 光学频率梳的简单介绍
        1.1.1 光梳的发展背景
        1.1.2 光梳的基本原理
    1.2 光学频率梳的相关应用
    1.3 光梳稳定性的研究现状
    1.4 本文的主要内容
第二章 基于非线性偏振旋转锁模的飞秒掺镱光纤激光器
    2.1 掺镱光纤激光器介绍
    2.2 非线性偏振旋转锁模
    2.3 掺镱光纤激光器的搭建
        2.3.1 本文中的激光器设置
        2.3.2 激光器锁模时的光谱
    2.4 本章小结
第三章 重复频率锁定
    3.1 锁相环原理的介绍
    3.2 频率稳定性的定义及相关评定方法
    3.3 锁定重复频率的方案
    3.4 锁定重复频率的相关噪声分析
        3.4.1 温度和湿度与激光器重复频率的关系
        3.4.2 信号发生器的本底
        3.4.3 频率计测量数据前的混频设置
        3.4.4 基频锁模脉冲的重复频率锁定结果
    3.5 本章小结
第四章 高次谐波锁模的重频稳定性
    4.1 谐波锁模原理介绍
    4.2 谐波锁模与基频锁模锁定结果对比
        4.2.1 基频锁模脉冲与谐波锁模脉冲的频谱
        4.2.2 基频锁模脉冲与谐波锁模脉冲的重频锁定结果艾伦偏差
        4.2.3 基频锁模脉冲与谐波锁模脉冲的重频锁定结果的相位噪声
        4.2.4 加入分频器改善基频锁模脉冲重频锁定实验
    4.3 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文
致谢



本文编号：3921915