一、峰值稳频横向塞曼 He-Ne激光器（论文文献综述）
刁晓飞[1]（2014）在《基于空间分离的高速外差激光干涉测量若干关键技术研究》文中指出近年来，随着超精密工程与纳米技术的不断发展，对外差激光干涉仪的测量精度、测量速度和抗干扰能力提出了越来越高的要求。高测速、高精度和高分辨率已经成为外差激光干涉测量技术的发展方向。根据纳米科学研究和超精密工程发展的要求，外差激光干涉测量技术的测量速度需达到几米/秒，分辨率需达到亚纳米量级，相对不确定度需达到10-810-9，对外差激光干涉测量技术提出了新的挑战。本课题“基于空间分离的高速外差激光干涉测量若干关键技术研究”，在对外差激光干涉测量深入研究的基础上，重点分析了影响外差激光干涉测量的各种限制因素，研究提高外差激光干涉测量系统测量速度、测量分辨率和测量精度的方法，本文的主要研究工作如下：针对现有激光稳频技术频率复现性低和稳频效率低的问题，论文对影响激光稳频精度的因素进行了研究，分析了双纵模激光器的功率频率特性，并对激光器稳频温度与激光频率偏移之间的关系进行了研究；然后分析了激光器内部热状态与纵模变化的关系，建立起两者之间关系的精确模型。在此基础上，提出了一种基于纵模级数反馈的高频率复现性双纵模激光稳频方法。该方法采用激光器纵模变化监测激光管内的热状态变化，可以精确测量激光管内的热状态且不受外部环境影响。利用纵模级数变化与激光器内部热状态的关系特点进行稳频控制，可以使激光器在不同的外部环境下仍可以快速准确地稳定在相同的温度，从而显着提高了激光器的频率复现性、稳频效率和抗干扰能力。针对外差激光干涉测量系统最高测量速度受激光光源频差限制的问题，论文以外差激光干涉测量原理为基础，分析了激光器频差与测量速度的关系。在上述分析研究的基础上，提出了一种基于空间分离的高速外差激光干涉测量方法，该干涉测量方法生成了两个具有相反多普勒频移的干涉测量信号，根据被测目标的运动方向和速度，选择性地使用两测量信号来进行干涉测量，使所选择测量信号的多普勒频移始终为正，从而解决了光源频差对测量速度的限制。针对外差激光干涉测量光学非线性误差无法有效抑制补偿的问题，论文以外差激光干涉测量原理为基础，详细分析了传统非线性误差的产生机理和补偿方法。针对传统非线性误差模型不够完善的问题，对激光干涉仪的高速非线性误差进行了研究，完善了非线性误差模型，并提出了相应的高速非线性误差解决方法。该方法采用基于空间分离的高速外差激光干涉测量技术，在光路中引入了空间分离的参考光和测量光，消除了干涉测量系统中的光学混叠，从而大大减小了干涉测量非线性误差。在上述研究的基础上，本文设计并研制了高速超精密外差激光干涉测量系统，包括空间分离型双频激光器、光电探测单元、干涉信号处理单元等，并在此基础上对各组成部分进行了实验验证与分析。测量结果与分析表明，本文设计的空间分离型双频激光器的频率稳定度优于2×10-10，频率复现性优于1×10-9；光电探测单元的带宽为15MHz；干涉信号处理系统的分辨率为0.62nm；本文外差激光干涉测量系统的测量速度突破了光源频差限制，可以采用小频差光源实现高速测量。该系统的一阶非线性误差约为0.06nm，二阶非线性误差约为0.025nm，高速非线性误差约为0.055nm。
祁春雨[2]（2019）在《纵向塞曼激光器大频差分裂及稳频技术研究》文中进行了进一步梳理微电子、光电子装备业的迅猛发展,对测量系统的测量精度,测量速度等指标提出了更高的要求,双频激光干涉测量技术以其非接触、可溯源、高精度等特点成为目前超精密测量技术的主流技术手段。作为双频激光干涉测量技术的核心部件,双频激光光源的波长稳定度、复现性、频差的大小直接决定了测量所能达到的最高精度与最高测量速度。本文详细分析了双频激光光源研究现状,总结了大频差双频激光光源的优缺点,并以性价比最高的纵向塞曼稳频激光器为研究对象,针对国外大频差高稳定性双频激光光源技术的封锁与国内纵向塞曼双频激光器频差低、频率复现性差的问题,研究一种高稳定性、大频差分裂纵向塞曼激光器。通过塞曼频差分裂与磁场关系的分析,磁场模型的建立,纵向塞曼激光器机械结构、光路结构、控制电路的设计与优化,提高塞曼稳频激光器的频差与频率复现性。论文主要完成工作如下:首先,针对国内纵向塞曼激光器双频频差小、频率稳定性差的问题,分析塞曼频差分裂与磁场关系,根据磁场均匀性要求确定空心圆柱永磁体结构,并利用等效电流模型来建立空心圆柱体永磁体的磁场模型,最后优化特定激光管的磁体结构参数,确保塞曼分裂所需磁场的强度与均匀性,以此来提高塞曼稳频激光器的频率稳定度。其次,针对现有塞曼稳频激光器温度测量模块不能准确反应激光管腔长随温度的变化关系,而导致频率复现性差的问题,提出基于加热薄膜电阻热效应的激光管复合式加热与测温方法,在激光管管壁粘贴加热薄膜作为加热元件,通过检测加热薄膜的电阻变化,来表征激光管表面的真实温度,在此基础上重新设计预热阶段的程序,使得纵向塞曼激光器进入稳频时间缩短,稳频时预设温度点一致,以此来提高纵向塞曼激光器的频率复现性。最后,设计纵向塞曼激光器所需的机械结构、光路结构和部分电路,集成大频差纵向塞曼激光器。为验证所设计模块及集成激光器的性能,搭建系统实验平台,完成磁场模块,光路模块及电路模块的测试,并对系统的频差、频率稳定度和频率复现性进行测试。实验结果表明,所研制激光器塞曼频差为3.6MHz,2h内频率稳定度达到2.1×10-9,10天内频率复现性为8.4×10 -9。
李来达[3]（2010）在《塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne激光器系统研究》文中进行了进一步梳理精密干涉测量主要以激光波长作为“尺子”,利用干涉原理来测定各种参量,如加速度,位移、角位移等等。由于光波长为微米数量级,因此其分辨精度是电学、磁学元件无法比拟的。但是,受激光器自身和周围环境因素影响,激光频率存在不同程度的漂移,频率的漂移必然会导致波长的漂移,这将直接降低干涉测量的精度,因此必须对激光器进行稳频。本文介绍了He-Ne激光器塞曼效应的成因和塞曼效应稳频的基本原理,描述了塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne激光器的基本结构与其突出的优良特性,基于C8051F121单片机完成了激光器稳频控制系统的设计与制作,基于拍频法的原理搭建测试系统进行了激光器稳频性能指标的测试工作,并结合实验数据的分析提出了激光器的改进设计方案。测试结果表明,在预热条件下,铟封结构的塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne激光器的频率稳定度达到了10-10水平,其频率复现性进入了10-8量级。
羡一民[4]（2014）在《He-Ne激光的波长检测及稳频技术——激光干涉仪技术综述之二》文中研究表明介绍了He-Ne激光的稳频原理及波长检测方法,分析了Lamb凹陷、纵向塞曼、横向塞曼及双纵模等几种典型的稳频系统的技术特点。
任利兵[5]（2007）在《横向塞曼—双折射He-Ne双频激光器特性及其“双频”稳定性研究》文中提出激光技术的发展有力的推动了光通信、非线性光学、高分辨光学等领域的发展，尤其在精密干涉测量方面占据了很大优势。精密干涉测量主要以激光波长作为“尺子”，利用干涉原理来测定各种参量，如加速度，位移、角位移等等。由于光波长为nm数量级，因此其分辨精度是电学、磁学元件无法比拟的。但是，受激光器自身和周围环境因素影响，激光频率存在不同程度的漂移，根据c=νλ的关系，频率的漂移必然会导致波长的漂移，这将直接降低干涉测量的精度。目前，占市场份额较大的双频外差激光干涉仪的光源正是使用了频率稳定的塞曼双频激光器，其中心波长为632.8nm，但是其双频频差不足3MHz，最大测量速度仅有300～700mm／s。为满足更高速度的干涉测量，本课题研究了频差较大的横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器及其频率、频差的稳定性。从光强和频差角度，分析了横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器的稳频特性，推进了横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器的实用化。结合旧有的稳频方法，本论文对横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器的稳频设计进行了详细的研究，确立了以等光强法配合热伺服系统的稳频方案。依此研制了一套横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器稳频系统，初步检定，其频率稳定度优于2.1×10-8。理论研究工作方面，本论文对稳频横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器的光强、频差调谐特性进行了定性的分析，解释了横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器稳频过程中观察到的现象，对横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器理论作了一定的补充。同时对稳频塞曼-双折射He-Ne双频激光器的频差稳定性做了初步的研究。本论文在理论与实践的工作中都具有一定的创新性。包括对横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器光强、频差调谐特性的分析和稳频、稳频差电路的设计。
田振国,张立,张书练[6]（2016）在《He-Ne双折射塞曼双频激光器的等光强稳频研究》文中认为在精密测量领域,He-Ne激光器是制造激光干涉仪的首选光源,因波长作为测量的"尺子",激光器的频率稳定性至关重要。介绍了双频激光器的稳频技术原理,利用调谐腔中平行光和垂直光的等光强点作为稳频点,以光强平衡为依据设计热伺服控制电路,采用数字和模拟电路共同控制,实现了He-Ne双折射塞曼双频激光器的频率稳定。对大频差（7.95 MHz）的双频激光器进行拍频测试,单次频率稳定度达10-9量级,重复多次多日测量,频率不确定度达1.074×10-8（k=2）。同时对频差稳定度进行测试,频差波动范围在8 k Hz以内,相对偏差度为0.001,完全达到商用双频干涉仪的标准。
任利兵,丁迎春,周鲁飞,张书练[7]（2008）在《弹性加力中频差He-Ne塞曼-双折射双频激光器及稳频》文中研究说明为了提高激光干涉仪的测量速度,研制了一种新型塞曼-双折射双频激光器（Z-B激光器）,该激光器对增益管加横向磁场和对其"透射反射镜"加外力。采用了弹性加力方案,使其频差比刚性加力He-Ne激光器具有更高的赋值精度,达到±0.2MHz。同时,还报道了对该激光器进行的稳频研究。利用调谐腔中平行光和垂直光的等光强点作稳频点,以光强平衡为依据设计热伺服控制电路,考虑了成本的最小化和系统的集约化,采用纯模拟元件实现了中频差He-Ne Z-B激光器频率的稳定。对频差5.4MHz的Z-B激光器的稳频结果为:3h稳频精度优于2.1×10-8。
梁晶[8]（2010）在《用于绝对距离测量的He-Ne激光多波长干涉仪的研究》文中提出与传统外差干涉测量法相比,多波长绝对距离干涉测量法具有测量过程无需导轨及测相无需累加计数的优势,可使干涉测量更适用于实际生产生活的需要,进一步提高了现有激光干涉测距系统的应用范围,有着较高的应用和学术价值。近年来,研究工作主要集中在如何选择合适光源组成合成波长链、高精度的相位测量、对各种误差因素的修正及如何使干涉系统实用化等方面。本论文着重围绕多波长干涉测量法中的几个关键技术展开理论和实验研究,旨在探索其设计、构建和实用化方法。主要内容包括:1.从小数重合法和多波长干涉理论出发,推导了光源在干涉系统中所需满足的级间过渡条件和使测量精度得以提高的逐级精化理论。结合对各种光源振荡特性的分析,提出了利用633nm波段He-Ne激光构成双线三频的合成波长干涉测量方案,分析了该方案的实现机理以及光源部分所要满足的条件。2.根据干涉系统中对光源的要求,特别是根据通常情况下629nm波长难以单谱线振荡输出的特性,分析了在相邻且增益相差悬殊的两谱线中选择单波长振荡的难点及以往激光器内谱线选择方法的不足。从F-P腔模理论出发,研究了标准具随着长度和反射率参数而改变的透射特性,提出了用内置F-P标准具法在激光器内选择谱线的方案。给出了对于增益悬殊的相邻谱线,F-P标准具实现选线所需要满足的长度和反射率公式,并用高斯光束传输理论仿真分析了内置F-P标准具后激光器的透射特性。3.采用内置F-P标准具法,研制出可实现629nm单波长振荡输出的激光器。通过调整F-P标准具在激光器内的倾斜角可以实现633nm和629nm两波长交替输出。实验测量了该激光器在不同谱线振荡时随电流改变的输出功率变化;用外置F-P扫描干涉仪检测了两波长分别振荡时的模式分布;并进一步用调节激光器腔体PZT的方法测量功率调谐曲线进一步证明前述模式分布结论的正确性;使用小抖动方法对629nm波长He-Ne激光器进行稳频实验,并给出了稳频实验结果。4.根据干涉方案中对光源的需求,详细分析了633nm双纵模He-Ne激光器内存在的模式特征。从理论上分析推导了在考虑模牵引效应后,双纵模激光器内两纵模的拍频不确定度与其中一个单纵模频率不确定度之间的关系。用双纵模等光强法对该激光器实施了稳频,并和高稳定度的碘稳激光器作了双纵模拍频和单纵模的稳定度测试。5.用629nm和633nm波长激光组成117μm合成波长进行绝对距离动态及静态测量实验,并从合成波长、大气折射率波动及测相电路三个方面对实验结果作了误差分析。
邓元龙[9]（2007）在《外差干涉椭圆偏振测量的理论与实验研究》文中指出纳米级厚度薄膜在微电子、材料与化学工程、光学与激光技术等诸多科学领域有着广泛的应用。针对自动光度式椭偏仪的缺点及工业现场的实时、在线测量要求,本文对外差干涉椭圆偏振测量技术进行了系统的理论分析和实验研究。实验系统包括外差光源、稳频电路、外差信号处理、相位差测量和光学系统设计等环节,重点研究了非线性混频误差的产生机理及对外差干涉椭圆偏振测量的影响。实验数据与理论分析基本一致。利用抗干扰能力强的外差干涉法与椭偏测量术相结合,首次系统的完成了纳米薄膜外差干涉椭圆偏振测量理论的应用基础研究。根据具体的纳米薄膜模型,研究了椭偏参数复灵敏度因子的变化规律及误差传递的约束关系,明确给出了膜厚纳米级测量精度与外差信号幅值、相位差检测精度之间的数值关系式。分别采用纵向塞曼激光器和声光调制器作为外差频率源,设计了反射式和透射式两种干涉式椭偏测量系统光学结构,原理分析表明这种分频、共光路的结构设计能有效提高系统抗干扰能力;系统中没有机械旋转部件,在保留椭偏测量优点的同时,可以提高系统稳定性和测量速度。弱磁场中的纵向塞曼激光器输出40KHz的拍频信号,采用光强比较法、热补偿法和模拟PID调节器实现了稳频控制。设计了相位直接比较和高频脉冲填充计数的测相电路,相位差测量分辨力达到0.12°。设计并完成了模拟信号处理及计算机接口电路、椭偏方程反演程序。首次实现了在非恒温、大干扰环境中,纳米级精度的外差干涉椭偏薄膜测量,并分析了入射角测量误差、拍频稳定度、测相电路误差和环境干扰对测量数据的影响。采用琼斯矢量法,首次综合的分析了偏振椭圆化、偏振非正交和偏振器件分光误差同时作用时,非线性混频误差的产生机制及其对外差干涉椭偏测量精度的影响。分析结果表明由此产生的膜厚测量误差可达数纳米量级,非线性混频误差是影响外差干涉椭圆偏振测量实用化的关键因素。椭偏参数|ρ|受误差因素影响较大,应该优先选用Δ求解薄膜参数。光束偏振态（椭圆化和非正交）对测量影响较大,挑选合适的激光源和波片是实现纳米精度测量的前提。定义了误差评价因子,用于预估非线性混频误差幅值的大小和选择合适的椭偏测量方式。非线性混频误差的分析结果对外差干涉式椭偏测量系统的设计有重要的指导意义。
孙黎[10]（2015）在《半导体激光器稳频方法的对比研究》文中认为激光器自20世纪60年代诞生以来，由于其具备良好的物理性能，应用日益广泛，发展迅速。其中，激光器类的外腔半导体激光器由于具备体积小、效率高、使用寿命长等优点，在光通信、光交换、高精度干涉测量等近乎整个光电子领域都有长远的应用，在这些应用中都要求激光器具有窄线宽和高频率的输出稳定性。论文针对原子干涉仪项目中对激光器稳定度的要求,介绍了几种典型的稳频方法，从是否带调制的角度对比分析稳频方法的优劣。本文选择调制类的稳频方法——饱和吸收稳频法和塞曼（Zeeman）稳频法，非调制的稳频法——DAVLL（Dichroic-Atomic-VaporLaser Lock）和DFDL（Doppler-free Dichroic Lock）稳频法，分别搭建实验平台，对稳频效果进行计算评估，通过计算得到饱和吸收稳频法和DAVLL稳频法的锁频稳定度均为10-9量级，塞曼稳频法和DFDL稳频法的锁频稳定度均为10-10量级，稳频结果能基本满足实验运用的需求，对以后客观选择适合的稳频方法进行实验有一定的帮助。从实验系统搭建的复杂程度、实现稳频的难易程度以及稳频结果的好坏综合对比了这几种稳频方法的优劣。饱和吸收法直接将调制信号加载到激光器，给激光器引入额外的频率噪声，造成激光频率抖动；外调制的塞曼稳频法以及无调制的DAVLL和DFDL稳频方法不会给激光器带来频率扰动，而且实验系统简单，容易搭建，稳频效果也相对较好。因此，外调制和无调制的稳频方法将逐步成为半导体激光器稳频技术研究的发展方向。
二、峰值稳频横向塞曼 He-Ne激光器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、峰值稳频横向塞曼 He-Ne激光器（论文提纲范文）
（1）基于空间分离的高速外差激光干涉测量若干关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 外差激光干涉测量技术研究现状 |
| 1.2.1 激光稳频技术研究现状 |
| 1.2.2 光学非线性误差补偿抑制技术研究现状 |
| 1.2.3 光频分裂技术研究现状 |
| 1.3 外差激光干涉测量技术中存在的关键技术问题 |
| 1.3.1 激光稳频技术频率复现性易受稳频温度影响的问题 |
| 1.3.2 外差激光干涉仪最大测量速度受激光光源频差限制的问题 |
| 1.3.3 外差激光干涉测量光学非线性误差无法有效抑制补偿的问题 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第2章 基于纵模级数反馈的高频率复现性激光稳频技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 外差激光干涉测量原理 |
| 2.3 功率平衡型激光热稳频技术 |
| 2.3.1 双纵模激光器基本特性 |
| 2.3.2 功率平衡型激光热稳频原理 |
| 2.4 激光频率复现性与激光器热状态关系分析 |
| 2.4.1 激光频率热漂移原理分析 |
| 2.4.2 传统激光稳频技术的频率复现性分析 |
| 2.4.3 稳频激光器的热场分析 |
| 2.5 基于纵模级数反馈的高频率复现性激光稳频技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于空间分离的高速外差激光干涉测量技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 外差激光干涉测量技术的最高速度分析 |
| 3.3 基于空间分离的高速外差激光干涉测量方法 |
| 3.3.1 空间分离型双频激光器 |
| 3.3.2 光束分离型干涉镜组原理及特性分析 |
| 3.3.3 高速外差激光干涉信号处理系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 外差激光干涉测量非线性误差及抑制技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统非线性误差分析 |
| 4.2.1 理想外差激光干涉测量原理 |
| 4.2.2 外差激光干涉测量非线性误差分析 |
| 4.3 高速非线性误差分析与研究 |
| 4.4 光学非线性误差抑制技术 |
| 4.4.1 基于声光移频的外差激光干涉测量技术 |
| 4.4.2 基于空间分离的高速外差激光干涉测量技术 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 系统设计与实验分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高速超精密外差激光干涉测量系统设计 |
| 5.2.1 系统组成 |
| 5.2.2 空间分离型双频激光器设计 |
| 5.2.3 光电接收器设计 |
| 5.2.4 干涉信号处理系统设计 |
| 5.3 高速超精密激光干涉测量实验 |
| 5.3.1 稳频激光器实验分析 |
| 5.3.2 光电探测单元实验分析 |
| 5.3.3 干涉信号处理系统实验分析 |
| 5.3.4 外差激光干涉测量系统速度光学测试 |
| 5.3.5 外差干涉测量系统性能测试 |
| 5.3.6 外差激光干涉测量系统非线性误差测试 |
| 5.3.7 位移测量比对实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）纵向塞曼激光器大频差分裂及稳频技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 双频激光器技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 双纵模激光器 |
| 1.2.2 双折射双频激光器 |
| 1.2.3 声光调制激光器 |
| 1.2.4 双光源频差锁定激光器 |
| 1.2.5 塞曼激光器 |
| 1.3 双频激光器热稳频技术研究现状 |
| 1.3.1 传统热稳频技术研究现状 |
| 1.3.2 新型热稳频技术研究现状 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第2章 塞曼分裂效应及纵向塞曼稳频方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大频差增益曲线分裂分析 |
| 2.2.1 塞曼效应 |
| 2.2.2 模牵引效应 |
| 2.2.3 磁场强度和塞曼频差的关系 |
| 2.3 纵向塞曼稳频原理及方案设计 |
| 2.3.1 稳振幅法稳频原理 |
| 2.3.2 纵向塞曼稳频总体方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 大频差纵向塞曼激光器磁场设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 磁体特性分析 |
| 3.2.1 磁体均匀性与稳频精度的关系 |
| 3.2.2 纵向磁场发生装置的选择 |
| 3.3 空心圆柱永磁体磁场模型的建立 |
| 3.3.1 等效电流模型 |
| 3.3.2 空心圆柱永磁体磁场的等效电流模型 |
| 3.3.3 空心圆柱永磁体中心轴线磁场分布特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高频率复现性稳频控制系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硬件电路设计 |
| 4.2.1 外差接收模块 |
| 4.2.2 稳频控制模块 |
| 4.3 测温模块设计 |
| 4.3.1 基于加热薄膜测温方式的原理 |
| 4.3.2 基于加热薄膜的测温电路原理验证及设计 |
| 4.4 数字稳频程序设计 |
| 4.4.1 稳频条件判别 |
| 4.4.2 稳频控制算法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 系统集成及实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统装置集成 |
| 5.2.1 光路结构设计 |
| 5.2.2 整体机械结构设计 |
| 5.2.3 硬件电路设计制作 |
| 5.2.4 .空心圆柱永磁体制作及充磁 |
| 5.3 系统实验测试 |
| 5.3.1 光功率模块噪声测试 |
| 5.3.2 塞曼频差测试 |
| 5.3.3 外差接收模块测试 |
| 5.3.4 温度控制模块测试 |
| 5.3.5 激光管自然预热实验 |
| 5.3.6 频率稳定性测试 |
| 5.3.7 稳频时间测试 |
| 5.3.8 频率复现性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne激光器系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 影响激光器频率稳定性的因素 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本课题的任务和意义 |
| 第二章 塞曼效应稳频激光器的基本原理 |
| 2.1 塞曼效应 |
| 2.2 塞曼效应激光器 |
| 2.3 塞曼效应稳频原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 激光器结构设计与特性 |
| 3.1 塞曼效应稳频He-Ne 激光器的基本结构 |
| 3.1.1 普通塞曼效应稳频He-Ne 激光器的基本结构 |
| 3.1.2 塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne 激光器的基本结构 |
| 3.1.3 两种激光器的对比 |
| 3.2 微晶玻璃塞曼He-Ne 激光器的输出特性 |
| 第四章 塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne 激光器系统 |
| 4.1 塞曼效应激光器的实验现象观察 |
| 4.2 激光器光路系统 |
| 4.2.1 左旋光和右旋光的分离 |
| 4.2.2 P 光和S 光的强度取样 |
| 4.3 激光器电路系统 |
| 4.3.1 低压电源 |
| 4.3.2 高压电源 |
| 4.4 激光器稳频控制电路系统 |
| 4.4.1 光电接收及前置放大模块 |
| 4.4.2 压电陶瓷驱动模块 |
| 4.4.3 稳频模块 |
| 4.5 激光器稳频系统程序设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne 激光器测试与结果 |
| 5.1 激光器系统结构 |
| 5.2 激光器频率稳定度测试 |
| 5.2.1 拍频检测的基本原理 |
| 5.2.2 频率稳定度的计算方法 |
| 5.2.3 拍频检测系统的建立 |
| 5.2.4 拍频检测实验结果 |
| 5.3 激光器改进措施 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 附录稳频控制系统电路图 |
（4）He-Ne激光的波长检测及稳频技术——激光干涉仪技术综述之二（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 激光频率控制及波长检测 |
| 2.1 He-Ne激光的稳频原理 |
| 2.2 激光波长检定 |
| 3 几种典型的稳频系统 |
| 3.1 Lamb凹陷稳频系统 |
| 3.2 纵向塞曼激光器稳频系统 |
| 3.3 横向塞曼稳频系统 |
| 3.4 双纵模稳频系统 |
| 4 结语 |
（5）横向塞曼—双折射He-Ne双频激光器特性及其“双频”稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 论文的工作目标及计划 |
| 第二章 用于双频激光干涉仪的几种He-Ne双频激光器 |
| 2.1 纵向和横向塞曼He-Ne双频激光器 |
| 2.1.1 塞曼效应 |
| 2.1.2 模牵引效应 |
| 2.1.3 纵向塞曼激光器 |
| 2.1.4 横向塞曼激光器 |
| 2.2 双折射He-Ne双频激光器 |
| 2.2.1 石英双折射He-Ne双频激光器 |
| 2.2.2 应力双折射He-Ne双频激光器 |
| 第三章 横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器设计 |
| 3.1 横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器的原理 |
| 3.2 横向磁场的设计 |
| 3.3 频差调谐的几种方法 |
| 3.3.1 加力环法 |
| 3.3.2 双折射膜法 |
| 3.4 横向磁场与双折射同时作用下的激光器 |
| 第四章 横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器稳频系统 |
| 4.1 影响稳频的因素 |
| 4.2 常用的一些稳频方法 |
| 4.2.1 兰姆凹陷稳频法 |
| 4.2.2 饱和吸收稳频法(反兰姆凹陷法) |
| 4.2.3 等光强法 |
| 4.3 纵向塞曼-双折射He-Ne双频激光器稳频 |
| 4.4 横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器稳频系统电路设计及器件选型 |
| 4.4.1 光电接收 |
| 4.4.2 求差放大 |
| 4.4.3 预热延时 |
| 4.4.4 PID电路调节 |
| 4.4.5 PWM调制 |
| 4.4.6 稳频系统主要的机械结构设计 |
| 4.4.6.1 激光器封装设计 |
| 4.4.6.2 光电接收部的设计 |
| 4.4.7 热伺服的选择 |
| 4.5 光强数据采集 |
| 4.6 横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器稳频整体装置 |
| 第五章 稳频系统的频率稳定性实验研究 |
| 5.1 稳频系统的调节 |
| 5.2 光强调谐曲线分析 |
| 5.2.1 预热阶段光强调谐曲线 |
| 5.2.2 稳频阶段光强调谐曲线 |
| 5.3 拍频实验及分析 |
| 5.4 稳频点位置分析 |
| 5.5 提高稳频精度的重要之处 |
| 第六章 横向塞曼-双折射He-Ne双频激光器稳频差研究初步 |
| 6.1 频差漂移现象 |
| 6.2 应力改变频差原理 |
| 6.3 稳频差系统电路设计及器件选型 |
| 6.3.1 光频差接收 |
| 6.3.2 分频整形 |
| 6.3.3 频率/电压转换 |
| 6.3.4 驱动电路 |
| 6.4 伺服设计 |
| 6.5 频差数据采集 |
| 6.6 稳频差系统装置及运行机理 |
| 6.7 稳频差实验结果及分析 |
| 6.8 存在的不足与需改进之处 |
| 第七章 结束语 |
| 参考文献 |
| 附录1稳频系统机械图 |
| 附录2稳频电路原理图 |
| 附录3稳频差电路原理图 |
| 附录4光强和频差数据采集程序 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 导师简介 |
| 作者简介 |
（6）He-Ne双折射塞曼双频激光器的等光强稳频研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 双折射塞曼双频激光器稳频原理 |
| 2 稳频系统结构设计及拍频实验 |
| 2.1 稳频系统结构设计 |
| 2.2 拍频实验 |
| 3 稳频实验结果及分析 |
| 4 结束语 |
（7）弹性加力中频差He-Ne塞曼-双折射双频激光器及稳频（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 中频差He蛳Ne Z蛳B激光器 |
| 1.1 中频差区间 |
| 1.2 中频差He蛳Ne Z蛳B激光器 |
| 2 中频差He蛳Ne Z蛳B激光器稳频原理及方案 |
| 2.1 稳频原理 |
| 2.2 稳频方案 |
| 3 中频差He蛳Ne Z蛳B激光器稳频结果及分析 |
| 4 结束语 |
（8）用于绝对距离测量的He-Ne激光多波长干涉仪的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光学干涉计量技术 |
| 1.1.1 激光外差干涉仪 |
| 1.1.2 多波长绝对距离干涉测量 |
| 1.2 多波长绝对距离干涉计量研究进展和发展趋势分析 |
| 1.2.1 国外多波长绝对距离干涉测量技术的发展 |
| 1.2.2 国内多波长绝对距离干涉测量技术的发展 |
| 1.2.3 发展趋势分析 |
| 1.3 绝对距离干涉系统的光源选择 |
| 1.3.1 He-Ne 激光器 |
| 1.3.2 He-Xe 激光器 |
| 1.3.3 CO_2 激光器 |
| 1.3.4 半导体激光器 |
| 1.4 论文选题背景和研究目标 |
| 1.5 论文主要内容 |
| 第二章 633nm 波段双线三频He-Ne 激光合成波干涉测量方案的理论分析 |
| 2.1 合成波长的构成 |
| 2.2 合成波干涉测量的级间过渡条件和逐级精化理论 |
| 2.3 He-Ne 激光双线三频测量方案 |
| 2.3.1 只用双纵模拍频构成合成波长测量的方案分析 |
| 2.3.2 双线三频构成两级合成波长测量的方案分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 内置F-P 标准具产生629nm 波长的He-Ne 激光器 |
| 3.1 633nm 波段He-Ne 激光器内实现629nm 波长振荡的难 |
| 3.2 现有谱线选择方案分析 |
| 3.3 用F-P 标准具法选择谱线的理论分析 |
| 3.4 F-P 标准具各参数选择 |
| 3.4.1 F-P 标准具长度的选择 |
| 3.4.2 F-P 标准具反射率的选择 |
| 3.5 用高斯光束法分析F-P 标准具的透射特性 |
| 3.5.1 F-P 标准具的损耗分析 |
| 3.5.2 用高斯光束模型作仿真计算 |
| 3.6 激光器设计与参数选取 |
| 3.6.1 腔结构的设计 |
| 3.6.2 F-P 标准具的调节机构 |
| 3.6.3 放电电流的选取 |
| 3.6.4 光学元件的选取 |
| 3.7 内置F-P 标准具629nm He-Ne 激光器的实验研究 |
| 3.7.1 629nm 和633nm 两波长的认定与输出功率测 |
| 3.7.2 629nm 和633nm 两谱线的振荡模 |
| 3.7.3 F-P 标准具的调节机构裕度实验 |
| 3.8 629nm 波长He-Ne 激光器的稳频 |
| 3.8.1 小抖动稳频原理 |
| 3.8.2 频率稳定性的测量 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 双纵模He-Ne 激光器 |
| 4.1 双纵模He-Ne 激光器特性及稳频原理 |
| 4.1.1 双纵模激光器中的模式特性分析 |
| 4.1.2 等光强法双纵模稳频 |
| 4.2 双纵模He-Ne 激光器拍频不确定度的理论分析 |
| 4.2.1 理论分析 |
| 4.2.2 考虑了模牵引效应后拍频公式的修正 |
| 4.3 稳频实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 绝对距离干涉测量实验 |
| 5.1 采用117μm 合成波长的干涉仪设计方案 |
| 5.1.1 超外差干涉法 |
| 5.1.2 信号的混频滤波 |
| 5.1.3 用数字相敏解调算法测量相位 |
| 5.1.4 相位测量实验 |
| 5.2 用117 μm 合成波长作绝对距离测量实验 |
| 5.2.1 动态位移测量 |
| 5.2.2 静态稳定度测量 |
| 5.3 各种误差因素 |
| 5.3.1 合成波长不确定性引起的测量不确定度 |
| 5.3.2 测相电路带来的误差 |
| 5.3.3 大气折射率对测量不确定度的影响 |
| 5.4 双纵模He-Ne 激光绝对距离测量实验与分析 |
| 5.4.1 双纵模绝对距离测量实验 |
| 5.4.2 误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（9）外差干涉椭圆偏振测量的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 综述 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 薄膜测量方法概述 |
| 1.3 椭偏测量术特点 |
| 1.4 椭偏测量技术的产生与发展 |
| 1.5 椭偏测量基本原理 |
| 1.6 椭偏测量系统类型 |
| 1.7 干涉椭偏测量技术 |
| 1.8 椭偏测量技术发展趋势 |
| 1.9 本论文研究意义及主要内容 |
| 第二章 外差干涉椭圆偏振测量原理及光学系统设计 |
| 2.1 模型的选取 |
| 2.2 椭偏参数灵敏度分析 |
| 2.3 外差椭偏测量光学系统及原理分析 |
| 2.4 外差干涉式椭偏测量技术特点分析与总结 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 干涉式椭偏测量实验系统设计 |
| 3.1 塞曼激光源 |
| 3.2 稳频方法与实验 |
| 3.3 信号采集与处理 |
| 3.4 测相电路 |
| 3.5 声光调制器实验系统 |
| 3.6 反演算法 |
| 第四章 实验结果与误差分析 |
| 4.1 实验系统 |
| 4.2 实验数据及分析 |
| 4.3 入射角误差 |
| 4.4 拍频稳定度对测量的影响 |
| 4.5 直接比相法原理误差 |
| 4.6 环境参数的变化对测量的影响 |
| 第五章 透射式外差椭偏测量混频误差分析 |
| 5.1 混频误差解析式推导 |
| 5.2 混频误差数值计算与讨论 |
| 第六章 塞曼激光外差椭偏系统非线性混频误差研究 |
| 6.1 反射式外差椭偏混频误差解析表达 |
| 6.2 误差评价因子 |
| 6.3 误差计算与讨论 |
| 6.4 1/4 波片的影响 |
| 6.5 塞曼激光偏振特性研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 论文总结与展望 |
| 7.1 论文创新点 |
| 7.2 论文完成的具体工作 |
| 7.3 非线性混频误差降低与补偿技术展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）半导体激光器稳频方法的对比研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 激光器稳频方法的发展综述 |
| 1.3 本章小结 |
| 2 稳频知识综述 |
| 2.1 外腔半导体激光器的基本结构 |
| 2.2 激光器稳频原理概述 |
| 2.3 激光频率变化因素分析 |
| 2.4 影响激光器频率稳定度的因素 |
| 2.5 激光器频率的稳定性和复现性 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 典型稳频方法 |
| 3.1 偏频法 |
| 3.2 基于声光调制的移位相减法 |
| 3.3 调制转移光谱稳频法 |
| 3.4 饱和吸收稳频 |
| 3.5 塞曼(Zeeman)调制稳频 |
| 3.6 DAVLL（Dichroic-Atomic-Vapor Laser Lock）稳频法 |
| 3.7 DFDL（Doppler-free Dichroic Lock）稳频法 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 带调制的稳频方法分析 |
| 4.1 饱和吸收稳频 |
| 4.1.1 饱和吸收现象 |
| 4.1.2 饱和吸收稳频原理 |
| 4.1.3 饱和吸收稳频实验 |
| 4.1.3.1 搭建饱和吸收光路 |
| 4.1.3.2 获取饱和吸收曲线 |
| 4.1.3.3 获取鉴频曲线及实验闭环 |
| 4.1.3.4 实验系统稳定性分析 |
| 4.2 塞曼调制稳频 |
| 4.2.1 塞曼效应和塞曼调制 |
| 4.2.2 塞曼稳频原理 |
| 4.2.3 调制磁场驱动设计 |
| 4.2.3.1 绕制线圈 |
| 4.2.3.2 线圈电感值的确定 |
| 4.2.3.3 谐振电路相关参数确定 |
| 4.2.4 塞曼调制稳频实验 |
| 4.2.4.1 鉴频曲线获取 |
| 4.2.4.2 稳频控制闭环 |
| 4.2.4.3 实验系统稳定性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 非调制的稳频方法分析 |
| 5.1 DAVLL（Dichroic-Atomic-Vapor Laser Lock）稳频法 |
| 5.1.1 DAVLL 稳频原理 |
| 5.1.2 DAVLL 稳频实验 |
| 5.1.3 实验系统稳定性分析 |
| 5.2 DFDL（Doppler-free Dichroic Lock）稳频法 |
| 5.2.1 实验光路原理 |
| 5.2.2 DFDL 稳频实验 |
| 5.2.3 实验系统稳定性分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结及未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及研究成果 |
| 致谢 |
四、峰值稳频横向塞曼 He-Ne激光器（论文参考文献）
- [1]基于空间分离的高速外差激光干涉测量若干关键技术研究[D]. 刁晓飞. 哈尔滨工业大学, 2014(01)
- [2]纵向塞曼激光器大频差分裂及稳频技术研究[D]. 祁春雨. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [3]塞曼效应稳频微晶玻璃He-Ne激光器系统研究[D]. 李来达. 国防科学技术大学, 2010(02)
- [4]He-Ne激光的波长检测及稳频技术——激光干涉仪技术综述之二[J]. 羡一民. 工具技术, 2014(11)
- [5]横向塞曼—双折射He-Ne双频激光器特性及其“双频”稳定性研究[D]. 任利兵. 北京化工大学, 2007(05)
- [6]He-Ne双折射塞曼双频激光器的等光强稳频研究[J]. 田振国,张立,张书练. 红外与激光工程, 2016(05)
- [7]弹性加力中频差He-Ne塞曼-双折射双频激光器及稳频[J]. 任利兵,丁迎春,周鲁飞,张书练. 红外与激光工程, 2008(05)
- [8]用于绝对距离测量的He-Ne激光多波长干涉仪的研究[D]. 梁晶. 国防科学技术大学, 2010(04)
- [9]外差干涉椭圆偏振测量的理论与实验研究[D]. 邓元龙. 天津大学, 2007(04)
- [10]半导体激光器稳频方法的对比研究[D]. 孙黎. 中北大学, 2015(07)