1 中国计量科学研究院，北京 100029
2 清华大学 精密仪器系，北京 100084
微腔光频梳，又称微腔梳，是通过腔内四波混频过程产生的一种高相干宽谱的集成光源，有着优异的时频特性，可用于超精密分子光谱、相干通信、激光雷达、轻型化装备等测量应用，是基础科学、计量学及**装备的重要工具，是一项颠覆性的技术。报道了一种集成氮化硅（Si3N4）微腔光频梳器件制备的关键技术，提出了一种方法平衡Si3N4的应力、厚度和化学计量之间的矛盾，以满足反常色散和减少双光子吸收的要求。利用这种改进的大马士革工艺微结构降低Si3N4厚膜的应力，减少应力缺陷对器件性能的影响，实现高品质Si3N4薄膜的可控制备。在微腔刻蚀工艺中，采用30 nm氧化铝牺牲层补偿掩模抗刻蚀能力，实现微环和波导侧壁粗糙度小于15 nm，满足了微腔高Q值的要求。经双光泵浦测量得到1 480~1 640 nm波段内的宽光谱高相干克尔光频梳。
集成微腔光梳 氮化硅 大马士革工艺 器件 integrated microcavity optical frequency comb silicon nitride Damascene process device 红外与激光工程
2022, 51(5): 20220214
1 北京理工大学信息科学技术学院, 北京 100081
2 中国计量科学研究院, 北京 100013
对激光器进行频率调制, 检测原子分子饱和吸收信号中的一次谐波成分得到频率误差信号, 反馈控制可以实现激光频率的稳定。介绍了取样积分提取一次谐波信号的原理和利用单片机实现的取样积分和数字比例积分微分(PID)控制的技术。相对于传统的锁相放大和模拟PID技术, 取样积分和数字PID结构简单, 可靠性高, 调试方便, 实现难度大大降低。建立的Cs原子饱和吸收外腔半导体激光(ECDL)稳频系统, 估算相对频率波动优于1.2×10-9(p-p), 平均锁定时间可达7天, 并实现了自动扫描饱和吸收峰、自动锁定和意外失锁的自动重新锁定功能。
激光技术 饱和吸收 取样积分 一次谐波 稳频
应用激光冷却与囚禁的铯原子喷泉是新一代的频率基准。报告了冷原子云上抛信号的序列测量,发表了飞行时间(TOF)信号的基本估算公式(估算原子云温度和TOF峰值信号强度),讨论了理论计算和实验测量的比较。
量子光学 铯原子喷泉 冷原子云 飞行时间信号
