铷原子光谱对比：偏振与饱和吸收在780nm-ECDL激光稳频中的应用

"本文对比了利用铷原子偏振光谱和饱和吸收光谱对780nm-ECDL（铒掺杂的半导体激光二极管）激光器进行频率稳定的两种方法，探讨了它们的性能差异。文章指出，通过将激光频率锁定在参考频率上，可以显著提高激光器的频率稳定度。实验中，使用了铷原子D2线的超精细能级跃迁来获取鉴频曲线，并通过电子伺服系统实现负反馈控制。结果表明，激光器在自由运行时的频率起伏约为6.6MHz，而采用饱和吸收光谱锁频和偏振光谱锁频后的频率起伏分别降低至1.5MHz和0.6MHz。偏振光谱锁频方案由于不涉及频率调制，因此具有更低的噪声水平。" 在激光技术领域，频率稳定性是衡量激光器性能的重要指标。本研究中提到的780nm-ECDL激光器广泛应用于光通信、精密测量和光学传感等应用中，其频率稳定性的提升对于提高这些应用的精度至关重要。文章介绍的两种锁频方法，即饱和吸收光谱法和偏振光谱法，都是利用原子能级结构作为频率标准，实现激光频率的精确控制。 饱和吸收光谱法依赖于铷原子的D2线，这是一种常见的稳频技术，它利用激光通过气室时对原子的饱和吸收效应，形成一个与激光频率相关的吸收峰。通过相敏检测，可以实时调整激光频率使其保持在吸收峰中心，从而实现锁频。然而，这种方法需要对激光进行调制，可能导致额外的频率噪声。 相对而言，偏振光谱法是一种无频率调制的锁频策略。它利用原子吸收光后产生的偏振变化来检测激光频率。在该过程中，不需要对激光进行调制，因此理论上能够减少噪声，提高频率稳定度。实验结果显示，偏振光谱锁频方案在抑制频率起伏方面优于饱和吸收光谱法。 文章还提到了相关资助项目，显示了这项工作得到了国家自然科学基金等多个项目的资金支持，这反映了该研究在学术界的重要性和影响力。此外，作者简介部分给出了主要研究人员的背景信息，包括他们的专业领域和联系方式，为后续的学术交流提供了便利。 这篇论文深入探讨了两种不同的激光稳频技术，对实际应用中如何选择合适的稳频策略提供了有价值的参考。通过实验对比，偏振光谱法展示出在频率稳定性上的优势，为未来激光技术的改进和发展提供了新的思路。