可用于光通信波长标准的铷原子1529nm法拉第激光

Abstract

目前,半导体激光器具有小体积、轻重量、长寿命、高效率以及频率可调谐等优点。然而,没有稳频的自由运转的半导体激光器却存在诸如频率长期漂移、线宽较宽及激光频率易受激光管温度和驱动电流影响等弊端。本文采用了将铷原子无极放电灯融进法拉第激光器,实现一种创新性地可用于光通信波长标准的铷原子1529 nm法拉第激光。这种新型的法拉第激光相比传统的光栅、干涉滤光片半导体激光器以及光纤激光器来说具有更优的波长稳定性,直接工作在铷原子1529 nm激发态跃迁频率,具有绝对量子频率参考。成功摆脱了传统铷原子激发态波长标准对稳频泵浦激光器的依赖,显著压缩体积和成本。因其小体积和简单的结构,并对大范围的电流和温度的抖动具有免疫特性,铷原子1529 nm法拉第激光在科研、工程方面将有重要的应用意义。本文首先介绍了基于铷原子无极放电灯的法拉第反常色散原子滤光器的原理及数据,然后介绍了优化后1529 nm跃迁频率处的滤光效果,和原子滤光器的透射谱与各种实验条件之间的关系。在上述基础上,利用外腔反馈技术,实现铷原子的1529 nm法拉第激光,并测试了激光频率随激光管驱动电流温度变化的特性,以及24小时的长期频率波动、激光线宽和相对强度噪声