PDH穩頻技術將激光頻率鎖定在高精細度光學諧振腔的共振頻率上，獲得頻率穩定且窄線寬的激光。MOGLabs貓眼外腔半導體(ti) 激光器提供了PDH穩頻的方案，借助超穩腔，將激光器線寬降低至47Hz。
在高分辨率光譜、基本物理常數測量、冷原子係統和光學頻率標準等研究領域，激光線的窄線寬以及頻率穩定性是十分主要的參數，有著重要的国产成人在线观看免费网站。特別是對於(yu) 半導體(ti) 激光器，本身輸出激光線寬較大，需要通過各種技術來獲得穩定頻率以及壓窄線寬，而Pound-Drever-Hall (PDH) 技術是目前最有效的激光到F-P腔的頻率鎖定技術之一。將F-P腔的共振頻率作為(wei) 參考，激光通過EOM或AOM進行調製後，利用F-P腔的共振特性和光外差光譜檢測技術，得到具有良好鑒頻特性的色散型譜線，生成尖銳的誤差信號（圖1），量化了實際頻率離參考點的距離。通過控製器所提供的伺服係統，接收誤差信號並通過執行器(通常是激光二極管電流和影響激光腔長的壓電陶瓷)產(chan) 生一個(ge) 控製信號。控製信號能有效調整激光頻率，使誤差信號向零方向減小，如此一來閉環的反饋回路抑製了頻率的波動，將激光鎖定在光學諧振腔的共振頻率上，MOGLabs激光器提供了通過如此PDH技術穩頻的可能性。
圖1：PDH產(chan) 生的典型誤差信號
PDH技術的優(you) 點在於(yu) ：1）由於(yu) F-P腔可以具有極高的Q值，能滿足窄線寬激光穩頻的要求2）F-P腔幾乎能適合各種波長的激光係統，而不是像原子（分子）躍遷譜線中心頻率局限在某一特定的波長上 3）由於(yu) 參考頻率是F-P腔的共振頻率，腔體(ti) 的材料和環境溫度會(hui) 影響腔體(ti) 穩定、因此采用低膨脹係數材料製成腔體(ti) ，隔離外界震動以減小F-P腔的共振頻率漂移。4）通過對激光進行射頻調製，避開激光幅度噪聲的影響，可以達到散粒噪聲的極限。
而PDH技術的關(guan) 鍵在於(yu) F-P腔的設計，根據理想F-P腔的傳(chuan) 輸，大部分的入射光會(hui) 被反射，隻有當激光頻率與(yu) 諧振腔模式匹配，才能透射，使用反射係數更高的反射鏡增加了F-P腔的精細度，與(yu) 較低的精細度(藍色)相比，產(chan) 生了更尖銳的條紋(綠色)（圖2）。因此更高精細度的F-P腔作為(wei) 參考頻率對於(yu) 激光穩頻能起到很大作用。同時對激光相位調製的調製度和調製頻率的選取，以得到高信噪比和良好控製靈敏度的鑒頻曲線，調製的頻率會(hui) 高於(yu) 腔模線寬的頻率；精密的伺服控製係統以及良好的動態響應的執行係統也是重要因素。
圖2：精細度與(yu) 透射情況的關(guan) 係
F-P腔共振的窄線寬意味著需要一個(ge) 高帶寬的伺服控製器來鎖定激光到PDH誤差信號。通常腔線寬會(hui) 小於(yu) 激光器自由運行的線寬，這意味著需要一個(ge) 非常快的控製環來實現穩定的鎖頻，對於(yu) 壓窄線寬很有好處。MOGLabs 提供FSC100快速伺服控製器，為(wei) 快反饋(激光電流)和慢反饋(壓電陶瓷)提供單獨可配置的控製回路。
圖3：PDH穩頻的簡化裝置圖
MOGLabs通過采用美國Stable Laser Systems国产黄色在线观看生產(chan) 的精細度為(wei) 20000的超穩腔，FSR 1.7 GHz，作為(wei) 參考腔對MOGLabs貓眼外腔半導體(ti) 激光器進行穩頻，配套相應的DLC控製器以及FSC100伺服控製器（圖3）。激光通過偏振分束器(PBS)和光纖耦合器(FC)接收到EOM中進行調製。再通過PBS進入包含高精細腔的真空室，觀察到微弱的透射。反射光束(紅色)的強度通過光電二極管(PD)進行測量，並與(yu) 驅動EOM的射頻信號相移後混合，經過低通濾波產(chan) 生誤差信號。最後由快速伺服係統(FSC)處理，並反饋給激光器(CEL)及其控製器(DLC)，對激光頻率進行控製。由於(yu) 最後得到的線寬較窄，常規方法無法直接測量，MOGLabs運用延遲自外差法，借助2km長的延遲線，最終測得使用PDH穩頻法，CEL貓眼激光器最終能將線寬壓窄至47Hz（圖4）。
圖4：通過頻譜儀(yi) 測得最終穩頻激光線寬
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