PDH激光频率稳定控制技术的研究

简介：
本研究聚焦于PDH（拍频探测谐振）技术在激光频率稳定控制中的应用，探讨其原理、实现方法及优化策略，旨在提高激光系统的稳定性与精度。 为满足多普勒测风激光雷达系统的需求，我们研发了一套结构紧凑、操作灵活的Pound-Drever-Hall（PDH）激光稳频系统。该系统使用直接数字频率合成器(DDS)生成用于相位调制激光器的高频信号，并通过模拟混频器解调出激光器的频率漂移信息。高集成度的数字信号处理器(DSP)作为整个系统的控制核心，负责总线管理、数据处理以及PID伺服等功能。 实验结果显示，在2.5小时内，该系统使激光器相对频率漂移保持在±17 kHz以内，并且均方根(RMS)误差为5 kHz。绝对频率稳定度达到了优于200 kHz的水平。当对法布里-珀罗干涉仪(FPI)施加6 Hz固定扰动时，系统能在30毫秒内恢复至稳定状态。 这些性能指标表明该稳频系统能够满足直接探测多普勒测风雷达中实现0.1 m/s精度测量的需求。