激光稳频新方法：取样积分与一次谐波饱和吸收

"利用取样积分实现激光饱和吸收一次谐波稳频" 本文详细探讨了如何利用取样积分技术来实现激光饱和吸收一次谐波稳频，这是一种在激光频率稳定领域的重要方法。激光器的频率稳定性是许多科学研究和工业应用中的关键因素，如精密光谱测量、光学钟和量子计算等。通过对激光器进行频率调制，可以检测到原子或分子饱和吸收信号中的一次谐波成分，从而获取频率误差信号，通过反馈控制系统稳定激光频率。 取样积分是一种提取一次谐波信号的实用技术，它简化了传统锁相放大和模拟PID（比例积分微分）控制的复杂性。与这些传统方法相比，取样积分和基于单片机的数字PID控制具有结构简洁、可靠性高、调试便利以及实现难度低的优点。文章中，作者介绍了取样积分的原理，即通过周期性地采集信号并进行累加，以提取出频率调制信号的一次谐波成分。 文章中还展示了采用该技术建立的铯(Cs)原子饱和吸收外腔半导体激光器（ECDL）稳频系统。该系统能有效估计相对频率波动，其精度优于1.2×10^-9（峰-峰值），并且平均锁定时间可达到7天。除此之外，该系统还具备自动扫描饱和吸收峰、自动锁定以及意外失锁后自动重新锁定的功能，显著提高了实验操作的自动化程度和实用性。 关键词强调了本文的核心概念，包括激光技术、饱和吸收、取样积分、一次谐波和稳频。这些技术的应用和结合，为实现高精度的激光频率稳定提供了新的思路。文章最后的分类号和文献标识码表明这是一篇在科技期刊上发表的研究成果，对于从事激光技术、物理测量和控制工程的专业人士具有很高的参考价值。