實驗名稱：壓縮光的F-P腔測量實驗

測試設備：電壓放大器、信號發(fā)生器、示波器、激光器、探測器等。

實驗過程：

圖1：左為F-P腔實物圖，右為F-P腔結構圖（1.壓電陶瓷，2.凹面對1064nm波長高反鏡，3.膠木，4.紫銅，5.珀爾帖元件，6.螺旋微調塊，7.對1064nm波長增透鏡，8.鋁殼，9.殷鋼）

在壓縮光實驗中，多處使用頻率穩(wěn)定性高的控溫F-P腔。圖1左側和右側所示分別為控溫F-P腔的實物圖和結構圖。實驗中，使用的溫控儀，可輸出3.7V的直流信號控制珀爾帖元件，實現加利用F-P腔內部的珀耳帖元件和熱敏電阻，把F-P腔的溫度控制在25℃左右。當熱敏電阻監(jiān)測到F-P腔內溫度低于25℃時，控溫儀就會輸出電壓，珀爾帖元件開始加熱；當溫度達到25℃時，控溫儀就會停止供電，珀爾帖元件停止加熱。溫控F-P腔控溫范圍為0～100℃，控溫精度±0.1℃。

圖2：F-P腔監(jiān)測光路圖

圖2所示為F-P腔的監(jiān)測光路圖。激光器輸出波長為1064nm的紅外光經過透鏡F1準直為近似平行光后，經過分束器（H1和G組成）和透鏡F2后進入F-P腔。光電二極管D將接收到的光信號轉換為電信號，通過示波器實時顯示出來。

圖3：左側：探測器電路，右側：F-P腔透射曲線

實驗所用的光電二極管電路連接如圖3左側所示。信號發(fā)生器產生20Hz的鋸齒波信號，由電壓放大器放大至180V左右，驅動壓電陶瓷。圖3右側是示波器上顯示的F-P腔透射峰。當外界因素影響激光器輸出穩(wěn)定性時，透射譜線將發(fā)生漂移。因此，可以利用F-P腔對激光器輸出穩(wěn)定性進行實時監(jiān)測。

實驗結果：

圖4：諧振腔透射譜

在壓縮光實驗中，多處用到了諧振腔，并且諧振腔的長度是可調節(jié)的。為了檢查諧振腔是否裝調好，我們也是通過估測其實際精細度的方法來實現的。圖4是實驗用到的一個諧振腔透射譜，(a)圖為加載的三角波信號上升電壓對應的透射譜，(b)圖為加載的三角波信號下降電壓對應的透射譜。我們把加載的三角波信號和透射信號同時用示波器顯示出來，便于我們實時測算和調節(jié)。

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審核編輯 黃宇