Pound-Drever-Hall激光稳频系统设计采用了正交解调技术。

简介：
对传统Pound-Drever-Hall (PDH)激光稳频技术的运行机制进行了深入研究，并设计出一种基于正交解调原理的新型PDH激光稳频方案。该方案的核心在于，它利用直接数字频率合成器同步产生两路频率均为10 MHz的精确正弦波和余弦波信号。其中，正弦波信号被分拆成两路：一路用于驱动电光相位调制器，从而产生包含相位边带的信号；另一路则与余弦信号一同作为相位解调过程中的参考信号。经过电光相位调制后，激光束被耦合进F-P参考腔，所产生的光外差干涉信号通过光电探测器进行检测。随后，该输出信号与两路正交参考信号进行混频操作，并经过低通滤波处理以提取误差信号的两个正交分量。这些分量随后被进行模拟到数字转换（A/D转换），并将数据输入微处理器中进行正交相敏检波运算。最终，通过这种运算可以准确地获得PDH稳频系统的误差信息。为了验证该方案的可行性，我们构建了一个基于正交解调的PDH激光鉴频实验系统。在实验过程中，对F-P参考腔的腔长进行了线性扫描，并观察到生成的鉴频曲线。实验结果显示出优异的鉴频灵敏度——为1.82 V/MHz，并且能够实现最大频率变化的量高达5.48 MHz。实验数据充分表明所设计的正交解调PDH稳频方案具有良好的可行性与应用前景。