1560nm半导体激光器PPLN倍频与铷吸收谱稳定应用

本文主要探讨的是1560纳米连续光半导体激光器的应用与技术优化。在量子光学学报第16卷第1期(2010年)中，作者杨建峰等人详细研究了如何通过PPLN准位相匹配晶体实现半导体激光器的倍频过程以及如何进一步利用铷(Rb)原子的吸收光谱进行频率稳定性的提升。1560nm的分布反馈式半导体激光器作为一种重要的光源，其频率锁定至特定吸收线具有显著意义，特别是在光通信和精密测量领域。 实验中，当输入激光功率为1.6瓦特时，通过PPLN晶体实现了有效的倍频，能够获得25毫瓦的输出，非线性转换效率达到了0.96%每瓦特。这种高效率得益于PPLN晶体的准位相匹配特性，它能够提高能量转换效率并减少不必要的失真。同时，激光器被锁定在Rb原子的吸收线上，经过30秒的时间，激光频率的剩余起伏控制在约3.5兆赫兹，表现出较高的频率稳定性。 文章指出，1.5微米波段虽然有研究和应用潜力，但气体分子如水、乙炔和氨的吸收系数较低，这限制了信号强度。相比之下，原子如铯(Cs)和铷(Rb)的吸收线在0.8微米附近的强度更强，特别适合用于频率标准。将1560nm激光器通过倍频转换为780nm，即使信号较弱，也可以通过光电倍增管捕获，进而实现对Rb原子D2线的精确锁定。 利用PPLN晶体进行外部倍频的优势在于其高效率和易于集成，能够直接将激光频率稳定在Rb原子的饱和吸收线上，这是实现精密光频稳定的重要手段。通过这种方法，研究者不仅提高了激光器的频率精度，还为光通讯系统和精密测量提供了更为可靠和稳定的光源。 总结来说，本文的研究不仅展示了半导体激光器的倍频技术和频率锁定策略，还强调了基于铷原子吸收光谱的频率标准在现代科技中的重要应用，这对于推动光通信技术的发展以及提高光频测量的准确性具有重要意义。