付小芳
- 作品数：12 被引量：19H指数：3
- 供职机构：山西大学更多>>
- 发文基金：山西省青年科技研究基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信更多>>
- 光纤频率调制光谱技术中残余幅度调制的产生、抑制及应用
- 频率调制光谱(FMS)技术由于其探测灵敏度高且可同时探测气体的吸收和色散而被广泛应用于原子分子光谱、痕量气体检测等相关领域。发展全光纤的FMS可以避免光路暴露在外部环境之中,提高系统的抗干扰性,实现装置的小型化。然而FM...
- 付小芳
- 关键词：可行性
- 文献传递
- 噪声免疫腔增强光外差分子饱和光谱线型的理论分析被引量：1
- 2014年
- 噪声免疫腔增强光外差分子光谱(NICE-OHMS)作为世界上最灵敏的光谱技术可以被应用到痕量气体检测、频率标准、原子分子光谱以及超灵敏引力波测量等领域中,高精细度谐振腔吸收池的使用在增长激光与腔内物质相互作用路径的同时,极大的提高了腔内激光功率,这就会饱和低气压下的气态样品吸收线从而获得亚多普勒光谱结构,因此NICE-OHMS技术不仅具有高灵敏、还具有超高分辨的优点。该研究基于光与二能级分子相互作用的密度矩阵理论对NICE-OHMS技术中包含亚多普勒的多普勒展宽光谱线型进行了理论推导,获得了光谱线型的表达式,同时以该表达式对光谱线型进行了数值模拟,其中调制频率、饱和参量、频率调制系数分别设置为384MHz,10和0.2。由模拟结果可见吸收光谱由两个边带的吸收信号构成,在包络上存在四个亚多普勒饱和结构;色散光谱由载频以及边带的色散三者决定,并在包络上存在五个亚多普勒饱和结构,获得了与已有实验一致的结果。最后重点分析了不同探测相位、不同饱和参量下的NICE-OHMS光谱线型尤其是亚多普勒结构的变化,由于饱和参量按照调制系数分配给载频和边带,因此虽然载频饱和参量很大,但NICE-OHMS吸收光谱幅度变化不大,主要是由于该光谱信号只与边带饱和参量有关,可以看出NICE-OHMS多普勒展宽信号具有饱和效应免疫的特性,与已有实验结果也符合较好。为更进一步的实验研究提供了必要的理论基础。
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- 关键词：频率调制光谱线型
- 高稳定激光频率锁定方法及装置
- 本发明涉及激光频率锁定技术，具体是一种高稳定激光频率锁定方法及装置。解决了目前没有一种能够消除残余幅度调制的激光频率锁定方法的技术问题，以及缺乏消除残余幅度调制的激光频率锁定装置的技术问题。一种高稳定激光频率锁定方法，包...
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- 文献传递
- 电光调制器输入端光纤温度对光纤频率调制光谱影响的研究
- 2014年
- 激光光谱技术由于其高灵敏、高分辨、可在线检测等优点被广泛的应用与痕量气体探测领域,而频率调制光谱(FMS)技术由于其除了探测灵敏度高的优点外且可同时探测气体样品的吸收和色散,通常还被应用于原子分子物理、量子光学等领域。发展全光纤FMS可以在保持气体探测灵敏度的同时有效简化实验装置,然而FMS是一项偏振态敏感技术,光纤温度变化等引起不适当的偏振态变化会诱发残余幅度调制(RAM),该RAM不仅使FMS线型扭曲,同时对其色散信号产生直流偏置,因此研究光纤温度对RAM特性的影响具有非常重要的意义。研究首先通过理论和实验验证了相位可控波片模型解释保偏光纤特性的可行性,然后实验测量了进入电光调制器(EOM)前保偏光纤温度对RAM的影响,发现由RAM引起的色散光谱直流偏置随温度呈正弦变化,且在24和26.8℃时直流偏置为零,即无RAM的状态,然而基于温度的直接RAM消除无法替代Wong-Hall提出的伺服反馈控制来实现其长期抑制,这种温度诱发RAM的变化也是所有FMS色散信号背景漂移的主要原因。
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- 关键词：电光调制器保偏光纤温度
- 基于残余幅度调制确定频率调制光谱探测相位的理论和实验研究被引量：2
- 2013年
- 提出了一种基于残余幅度调制确定频率调制光谱探测相位的方法。基于理论分析得出当频率调制光谱系统存在残余幅度调制且无样品气吸收时,光谱信号与探测相位的余弦成正比,可直接确定探测相位。通过采用低频电压控制电光调制器提高了探测相位的测量精度,通过与有吸收时频率调制光谱线型拟合获得的相位进行对比,偏差控制在0.04rad(2°)以内,证实了该方案的可行性,提高了探测相位的测量速度。
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- 关键词：电光调制器
- 光纤频率调制光谱技术中残余幅度调制特性的研究被引量：4
- 2014年
- 频率调制光谱(FMS)技术不仅可以用来同时测量原子和分子的吸收和色散,还是噪声免疫腔增强光外差分子光谱(NICE-OHMS)的关键技术,由于光纤器件的引入或光源输出光的偏振态不稳定等因素会诱发残余幅度调制(RAM),RAM的产生使得FMS技术在痕量气体检测中的应用受到极大的限制,因此研究光纤FMS中RAM的特性具有非常重要的意义。研究首先通过理论分析了无吸收时的FMS信号的线型及RAM的影响因素,实验测量无吸收时输入偏振方向和输出偏振方向及电光调制器(EOM)温度对光纤FMS中RAM的影响,均与RAM存在线型关系,验证了理论分析结果,并为RAM的抑制工作以及基于RAM的其他应用提供了依据。
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- 关键词：光纤电光调制器
- 基于光纤电光调制器的PDH频率锁定稳定性研究被引量：6
- 2014年
- 光纤器件尤其是光纤电光调制器(EOM)在简化PDH频率锁定装置的同时会诱发残余幅度调制(RAM),该效应会使PDH误差信号出现一个受环境温度影响的直流偏置,同时线型也出现一定程度的扭曲,这不仅会使频率锁定点发生漂移,同时也会影响频率锁定的时间。对PDH误差信号中存在RAM的线型进行理论和实验分析,并利用Hnsch-Couillaud(HC)技术抑制RAM,在实验上获得了无偏置且信号对称的PDH误差信号。分别利用RAM抑制闭环和开环的误差信号,进行了激光到腔模的频率锁定,验证了RAM抑制方案可以极大地增加基于光纤EOM的PDH频率锁定技术的稳定性。
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- 关键词：激光技术电光调制器
- 基于单波长外腔共振和频技术产生波长可调谐589nm激光及钠原子饱和荧光谱的测量被引量：3
- 2013年
- 本文基于新型单波长外腔共振和频技术实现了转换效率高、波长可调谐589nm激光的输出,其中基频光波长分别为1583nm和938nm,和频晶体为周期极化铌酸锂.在1583nm激光频率被锁定到外部环形腔腔模后,通过对938nm激光的频率扫描实现了输出功率4.96mW,调谐范围7GHz的589nm激光输出,并采用声光调制器的伺服反馈技术有效提高了输出功率的稳定性.最后采用该光源对钠原子在348—413K(75—140C)时D2线的饱和荧光谱进行了测量.观察到了多普勒背景下钠D2a,D2b以及Crossover的亚多普勒结构,其均可为589nm频率的锁定提供参考信号.
- 谭巍付小芳李志新赵刚闫晓娟马维光董磊张雷尹王保贾锁堂
- 关键词：和频
- 基于腔反射光控制的腔衰荡光谱测量实验研究被引量：2
- 2012年
- 腔衰荡光谱(CRDS)技术是一种高灵敏的激光吸收光谱技术,它实现的关键技术是在腔内激光强度达到一定值时,迅速将激光关断来探测光强的衰减信号。在激光与腔共振时,腔的反射信号迅速减小可以产生低电平来触发由TTL信号控制的声光调制器(AOM)关断激光,从而实现CRDS。在关断激光后用快速响应探测器对腔的衰荡信号进行探测,用Labview软件编程进行数据采集并编程拟合得到腔的衰荡时间,实验中测得空腔的衰荡时间为2.54μs。该方法简化了实验装置,可以应用到镜片反射率测量以及光谱分析应用等领域,具有较高的实用价值。
- 李志新付小芳谭巍马维光董磊张雷尹王保贾锁堂
- 关键词：声光调制器反射光
- 双波长外腔共振和频中Boyd-Kleinman因子优化的理论研究
- 2012年
- 双波长外腔共振是提高和频转换效率的有效手段,然而基于Boyd-Kleinman(BK)理论,和频效率除了受基频光功率密度影响外,主要受BK因子限制。本文通过分析BK因子随腔结构参数的变化关系,给出基于外腔频率转换过程中BK因子优化的一般方案,从而为搭建相关实验提供必要的理论基础。
- 闫晓娟李志新张永智谭巍付小芳马维光张雷尹王保贾锁堂
- 关键词：和频
