aalto1 untyped-item.component.html
Digital frequency stabilization of a Nd:YAG solid state laser using a high-finesse interferometer as a reference
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Master's thesis
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Location:
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
S-108
Degree programme
Language
en
Pages
vi + 52 s. + liitt. 12
Series
Abstract
Taajuusstabiilien lasereiden avulla on mahdollisuus saavuttaa suhteellinen erottelukyky, joka on yli 10[17] sillä edellytyksellä, että laserin aallonpituus voidaan stabiloida muutamien millihertsien suuruusluokkaan.
Tämä ominaisuus tekee taajuusstabiloidusta laserista erittäin tehokkaan työkalun muun muassa mittaustekniikassa, kvanttioptiikassa sekä useilla muilla optiikan osa-alueilla.
Tämän työn tarkoituksena oli rakentaa taajuusstabilointisysteemi kiinteän olomuodon Nd:YAG laseria varten käyttämällä optista taajuusreferenssiä, jolla on erittäin korkea hyvyysluku sekä digitaalielektroniikkaa takaisinkytkennässä.
Digitaalinen elektroniikka valittiin perinteisen analogisen elektroniikan sijaan, koska viime aikoina on tullut saataville suhteellisen tehokkaita digitaalisia signaalinkäsittelylaitteita, jotka alkavat suorituskyvyltään olla vertailukelpoisia analogisten järjestelmien kanssa.
Analogisten systeemien heikkoutena ovat nk. offset jännitteet sekä lämpenemisestä aiheutuva ryömintä.
Digitaalitekniikka ei kärsi edellä mainituista ongelmista, lisäksi se tarjoaa ohjelmoitavuutensa ansiosta monipuolisia ominaisuuksia, joita voidaan hyödyntää automatisoitua laserstabilointisysteemiä rakennettaessa.
Tämän työn koejärjestely koostuu mm. 500mW:n Nd:YAG laserista, jonka aallonpituus on 1064 nm, Motorolan DSP56311EVM signaalinkäsittelyprosessorista, joka suorittaa efektiivisesti yli 200 miljoonaa komentoa sekunnissa sekä 16-bittisistä AD- ja DA-muuntimista, jotka muodostavat rajapinnan digitaalisen ja fysikaalisen maailman välille.
Toteutettu systeemi toimii odotetulla tavalla tarjoten seuraavanlaisia ominaisuuksia: lukituskohdan automaattisen haun, lukituksen säilyttämisen vapaavalintaisen ajan yli sekä lukituspisteen uudelleen haun siinä tapauksessa, että lukitus menetetään esim. akustisten häiriöiden takia.