技术摘要：
本发明公开了一种高稳定法布里‑珀罗腔装置，包括有法布里‑珀罗腔体、真空室、壳体，法布里‑珀罗腔体内设置有平面反射镜、凹面反射镜，真空室罩设于法布里‑珀罗腔体外，在真空室两端设有密封法兰窗片，真空室通过抽气支管连接分子泵，分子泵法对法布里‑珀罗腔体、  全部
背景技术：
从年美国物理学家梅曼制成第一台红宝石激光器以来,激光器已经具有年的发展 历史，到今天为止，激光器的种类已经多种多样。与普通光源相比，激光具有很好的单色性， 线宽比较窄。自由运转的激光器依然无法满足一些对线宽和频率稳定度要求更高的研究领 域，比如激光测距、光频标准、引力波探测、精密测量等。因此，需要进一步研制窄线宽、高频 率稳定度的激光源。 人们采用一些被动措施来降低激光频率噪声，如对激光器进行温度控制和隔离机 械振动，使激光器运行更加稳定，有效提高了激光频率稳定性。通过使用主动稳频技术可以 有效压窄激光线宽。具体方法有两种，一种是利用原子跃迁谱线中心频率作为频率参考，例 如饱和吸收稳频，另一种是利用外部频率标准作为频率参考，例如把F-P腔的共振频率作为 频率参考，再结合Pound-Drever-HallPDH技术进行稳频。任何一种稳频方法都需要频率参 考，频率参考的基本要求是高稳定性、复现性、较窄的光谱线宽等，所以选择合适的频率参 考将直接影响稳频效果。 现有的输出中心波长为632 .8nm的激光器，自由运转状态下输出激光线宽大于 1MHz，无法满足一些对线宽和频率稳定度要求更高的研究领域，比如激光测距、光频标准、 引力波探测、精密测量等。因此需要采用一些被动措施与主动稳频技术来有效压窄激光线 宽。
技术实现要素：
为解决现有技术的缺点和不足，提供了一种高稳定法布里-珀罗腔装置及其应用 的激光输出系统，获得高稳定性、复现性、较窄的光谱线宽等优点的632.8nm频率参考及激 光。 为实现本发明目的而提供的一种高稳定法布里-珀罗腔装置，包括有法布里-珀罗 腔体、真空室、壳体，在所述法布里-珀罗腔体内设置有贯穿法布里-珀罗腔体的光通道，所 述光通道沿其中心轴线的两端分别设有尺寸相同的平面反射镜、凹面反射镜，所述真空室 罩设于所述法布里-珀罗腔体外，在所述真空室两端开口设置有密封法兰窗片，在所述真空 室上设有抽气支管，所述抽气支管连接有分子泵，所述分子泵用以对法布里-珀罗腔体、真 空室与密封法兰窗片构成的空间进行抽真空，所述真空室外表面设置有热敏电阻，所述热 敏电阻电连接有温度温度控制器，所述壳体贴合套设于所述真空室外表面，所述壳体与所 述真空室贴合处设有导热硅脂层，在所述壳体外表面设置有半导体制冷片，所述半导体制 冷片两端通过水冷头连接有水冷机，所述半导体制冷片电连接温度控制器。 作为上述方案的进一步改进，所述法布里-珀罗腔体为长度100mm、直径50mm的中 3 CN 111555108 A 说　明　书 2/4 页 空圆柱体，由膨胀系数10-6k-1的微晶玻璃制成。 作为上述方案的进一步改进，所述平面反射镜、凹面反射镜由熔融石英制成，直径 25mm，厚度6.35.mm，所述凹面反射镜的凹面曲率半径为1000mm，所述平面反射镜、凹面反射 镜相对面侧设有高反射膜，另一侧设有增透膜，所述高反射膜在632nm处的0°反射率为 99.9885.％，偏差在正负0.0035％之间，所述增透膜在632nm处的0°透射率约为0.01％，精 细度为27000，线宽为55KHz。 作为上述方案的进一步改进，所述密封法兰窗片由石英玻璃制成，窗片两面均镀 有632.8nm激光增透膜。 作为上述方案的进一步改进，所述壳体外两端设有固定壳体上下两部分的框架， 所述框架为方形。 作为上述方案的进一步改进，所述半导体制冷片有两片，分别设置于壳体上下两 端，额定电压为12V，额定电流为2A，所述半导体制冷片电连接的温度控制器额定功率为 250W 为实现本发明目的而提供的一种应用高稳定法布里-珀罗腔装置的激光输出系 统，包括PDH频率锁定装置及光路装置，所述PDH频率锁定装置，包括有调制解调单元，伺服 控制单元，高压放大器单元、示波器，所述光路装置包括输出632.8nm激光的激光器与激光 出射光路上依次设置的光纤分束器、光隔离器、二分之一波片、凸透镜、偏振分束棱镜、四分 之一波片及末端的高稳定法布里-珀罗腔装置，所述偏振分束棱镜与所述四分之一波片构 成环形器提取腔前镜的反射光信号，所述凸透镜焦距为500mm，所述高稳定法布里-珀罗腔 装置两端分别设置有第一光电探测器，第二光电探测器。 作为上述方案的进一步改进，所述激光器为输出632.8nm激光的外腔光栅反馈半 导体激光器，波长调谐范围约为6nm，自由运转状态下输出激光线宽约1MHz，无跳模调谐范 围大于5GHz，输出功率30mW。 本发明的有益效果是： 与现有技术相比，本发明提供的一种高稳定法布里-珀罗腔装置激光系统，在使用 时，通过真空室隔离法布里-珀罗腔，从而避免法布里-珀罗腔因外界空气流动，环境温度变 化、声音和机械引起的振动引起腔长发生微小的变化从而影响频率锁定效果，在此基础上 接近真空的环境气体极为稀少，热传递效率大大降低，但是法布里-珀罗腔对温度极其敏 感，为了进一步避免环境温度对法布里-珀罗腔的影响，设置了铝金属材料壳体及金属材料 壳体表面设置的制冷片对整个真空室进行温度控制。以获得高稳定性、复现性、较窄的光谱 线宽等优点的632.8nm频率参考及激光。 以下结合附图对本发明的