陈玖朋，刘涛，董瑞芳，高静，焦东东，白巍凯，张首刚



Michelson型循环自外差激光线宽测量法的理论分析

陈玖朋1,2，刘涛1,3，董瑞芳1,3，高静1,3，焦东东1,3，白巍凯1,2，张首刚1,3

（1. 中国科学院 国家授时中心，西安710600；2. 中国科学院大学，北京100049；3.中国科学院 时间频率基准重点实验室，西安710600）

提出一种基于Michelson型干涉仪结构的循环自外差激光线宽测量法，分析了其系统偏振态稳定性，并依据自外差法的数学模型，对其输出功率谱密度函数进行了推导。在此基础上，结合仿真结果讨论了系统参数变化对输出光谱线型的影响。结果表明，相较于M-Z型循环自外差激光线宽测量法，该方法的系统偏振态稳定性较高，输出的功率谱相对稳定，谱线的信噪比相对较高，使激光的线宽测量精度得以提高。

循环自外差法；线宽测量；功率谱；系统偏振态

0 引言

超窄线宽激光作为高精密测量的一种手段，一直是激光领域研究的热点，在光频传递，光纤传感，精密光谱测量，激光雷达、测距以及遥感等领域有着广泛应用[1-4]，而激光器的线宽（相干长度）对这些系统的噪声性能、测量距离、精度和灵敏度等测量结果起着决定性作用，故对超窄激光的线宽进行高精度测量显得至关重要。目前，在有的光谱线宽测量方式中，自外差法是一种比较理想的方式。自外差激光线宽测量法的基本原理是利用光纤干涉仪把光的频率噪声转换为强度噪声进行测量，即将被测激光器的一部分输出光作为本振光（本地振荡），另一部分作为信号光，将信号光延时并移频。……