激光雷达用共焦法布里-珀罗干涉仪实现高精度稳频
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更新于2024-08-28
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本文主要探讨了激光稳频在多普勒激光雷达中的重要性,特别是在激光源短期频率漂移要求极低,具体来说是低于1 MHz的情况下。为了满足这种高精度需求,研究者设计了一种共焦法布里-珀罗干涉仪作为频率标准,用于实现激光的稳定频率控制。共焦干涉仪利用了 Fabry-Perot 的干涉特性,其稳定性对于激光系统的性能至关重要。
作者首先研究了不同材料对共焦干涉仪中心频率稳定性的影响,重点考察了三种不同材料,包括它们在温度变化下的漂移情况。经过比较,选择了一种零膨胀微晶玻璃材料,这种材料具有较低的温度敏感性,有利于减小温度变化对干涉频率的影响。干涉仪的关键组件,如腔镜和隔离器,通过光胶的方式进行集成,并将整个装置放置在一个双层密封、温控精度高达0.01 K的环境中,以进一步提升温度控制的精确性和稳定性。
实验结果显示,该共焦法布里-珀罗干涉仪具有370 MHz的自由光谱范围,透射谱半峰全宽(FWHM)为1.7 MHz,这表明其频率分辨率非常高,达到220。这样的性能使得在使用该干涉仪进行激光稳频时,理论上可以实现0.15 MHz的稳频精度,完全符合激光多普勒雷达对于单频激光源稳定性的严苛要求。
总结来说,这篇文章的核心内容是介绍了一种基于共焦法布里-珀罗干涉仪的激光稳频方案,其在多普勒激光雷达应用中的关键作用以及通过优化材料选择、结构设计和温度控制来提高稳频精度的技术细节。这一研究不仅提升了激光雷达的性能,也为其他依赖于高精度频率稳定的领域提供了有价值的技术参考。
2021-05-17 上传
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