激光功率穩(wěn)定探究概述目錄TOC\o"1-3"\h\u15648激光功率穩(wěn)定探究概述 1249761.1激光功率噪聲源 1264401.2激光功率穩(wěn)定 321003.2.1功率噪聲抑制方法 3116833.2.2穩(wěn)定回路的概念 324191.3激光功率穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)光學(xué)設(shè)置 491193.3.1激光功率穩(wěn)定原理 4221333.3.2低噪聲和低漂移精密電壓基準(zhǔn) 7233823.3.3系統(tǒng)光路搭建的注意事項(xiàng) 9激光功率噪聲源頻率、極化狀態(tài)和功率是表征半導(dǎo)體激光器特性的主要參數(shù)ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Li</Author><Year>2019</Year><RecNum>90</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[31,51]</style></DisplayText><record><rec-number>90</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="55dxdw0sbavrzle2r5bvfew40szppe2at9dt"timestamp="1610637482">90</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Li,Wen-Bing</author><author>Hao,Qiang</author><author>Du,Yuan-Bo</author><author>Huang,Shao-Qing</author><author>Yun,Peter</author><author>Lu,Ze-Huang</author></authors></contributors><titles><title>DemonstrationofaSub-SamplingPhaseLockLoopBasedMicrowaveSourceforReducingDickEffectinAtomicClocks</title><secondary-title>ChinesePhysicsLetters</secondary-title></titles><periodical><full-title>ChinesePhysicsLetters</full-title></periodical><volume>36</volume><number>7</number><section>070601</section><dates><year>2019</year></dates><isbn>0256-307X 1741-3540</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1088/0256-307x/36/7/070601</electronic-resource-num></record></Cite><Cite><Author>Zhang</Author><Year>2015</Year><RecNum>98</RecNum><record><rec-number>98</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="55dxdw0sbavrzle2r5bvfew40szppe2at9dt"timestamp="1610693713">98</key><keyapp="ENWeb"db-id="">0</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Zhang,Yuejun</author><author>Jiang,Zhidi</author><author>Wang,Pengjun</author><author>Zhang,Xuelong</author></authors></contributors><titles><title>HighaccuracydigitalagingmonitorbasedonPLL-VCOcircuit</title><secondary-title>JournalofSemiconductors</secondary-title></titles><periodical><full-title>JournalofSemiconductors</full-title></periodical><volume>36</volume><number>1</number><section>015004</section><dates><year>2015</year></dates><isbn>1674-4926</isbn><urls></urls><electronic-resource-num>10.1088/1674-4926/36/1/015004</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[31,51]。由于內(nèi)外部環(huán)境的變化，半導(dǎo)體激光器的特性也會(huì)發(fā)生變動(dòng)，激光功率的波動(dòng)是激光強(qiáng)度噪聲的主要來(lái)源之一。激光器內(nèi)部的功率波動(dòng)是由激光器本身或其泵浦源的多個(gè)參數(shù)引起的，這些參數(shù)可能部分是技術(shù)噪聲源，部分是量子噪聲。典型的量子噪聲效應(yīng)與激光增益介質(zhì)和激光諧振腔中的損耗有關(guān)，是激光介質(zhì)中受激原子、離子或分子的自發(fā)輻射和散粒噪聲。激光器內(nèi)部的技術(shù)噪聲源可能是：泵浦源介質(zhì)引起的腔內(nèi)光子數(shù)波動(dòng)(泵浦噪聲)；波束指向，例如由于諧振腔反射鏡的振動(dòng)；增益介質(zhì)中的熱波動(dòng)；空腔長(zhǎng)度波動(dòng)(頻率噪聲)；泵浦光子波長(zhǎng)的波動(dòng)等。技術(shù)噪聲源是引起半導(dǎo)體激光器功率波動(dòng)的主要的外部因素ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[52,53]。許多環(huán)境因素會(huì)影響光束并導(dǎo)致功率波動(dòng)，例如灰塵顆粒通過(guò)光束路徑或機(jī)械部件的振動(dòng)、溫度變化和氣流，它們會(huì)引起折射率的改變，從而降低激光光束的穩(wěn)定性。這同樣可以改變光諧振器輸入端的耦合效率，或?qū)е鹿馐谔綔y(cè)器表面移動(dòng)，其靈敏度也隨空間變化。另外激光束可觀察到（例如頻率和偏振）也可能導(dǎo)致功率波動(dòng)，因?yàn)榉质骱头瓷溏R的反射率是入射光束波長(zhǎng)和偏振的函數(shù)。所有這些現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量功率的波動(dòng)，使激光穩(wěn)定的任務(wù)復(fù)雜化。隨時(shí)間的變化激光器的光功率P被認(rèn)為是P相對(duì)功率波動(dòng)可以定義為功率的波動(dòng)除以平均功率(δPRIN式中，δP(f)是當(dāng)傅里葉頻率為f時(shí)的功率波動(dòng)的線性譜密度，P為一段時(shí)間內(nèi)的平均功率。通常，激光器的極限功率噪聲受其散粒噪聲的水平限制ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[54,55]。散粒噪聲描述了離散信號(hào)載體的隨機(jī)波動(dòng)。由于大量光子的泊松分布接近高斯分布，因此散粒噪聲的振幅分布可以用大量光子的高斯分布或正態(tài)分布來(lái)模擬。考慮到散粒噪聲，光功率PoptSP,sn它與頻率為ν的光的平均功率成正比ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>湯毓駿</Author><Year>2015</Year><RecNum>272</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[56]</style></DisplayText><record><rec-number>272</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="55dxdw0sbavrzle2r5bvfew40szppe2at9dt"timestamp="1622490679">272</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">湯毓駿</style></author></authors></contributors><auth-address><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">東華大學(xué)理學(xué)院</style><styleface="normal"font="default"size="100%">;</style></auth-address><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">基本物理量和基本物理恒量</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">東華大學(xué)學(xué)報(bào)</style><styleface="normal"font="default"size="100%">(</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">自然科學(xué)版</style><styleface="normal"font="default"size="100%">)</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)</full-title></periodical><pages>718-722</pages><volume>41</volume><number>05</number><keywords><keyword>基本物理量</keyword><keyword>基本物理恒量</keyword><keyword>本征方程</keyword><keyword>守恒定律</keyword><keyword>相互作用公式</keyword></keywords><dates><year>2015</year></dates><isbn>1671-0444</isbn><call-num>31-1865/N</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[56]。光電探測(cè)器中的散粒噪聲是由于電流載流子的分散性引起的。對(duì)于沒(méi)有內(nèi)增益的探測(cè)器來(lái)說(shuō)，光電流ip?i其中?是探測(cè)器的響應(yīng)度(A/W)，可根據(jù)量子效率η導(dǎo)出。在接收到的光功率為PoptS散粒噪聲電流與噪聲帶寬?f的平方根成正比，這表明每單位赫茲帶寬內(nèi)的噪聲功率大小相同，即噪聲功率與頻率無(wú)關(guān)，且均勻地分布在整個(gè)頻譜上（又叫白噪聲）。大多數(shù)技術(shù)噪聲機(jī)制在高頻下都太小，無(wú)法影響激光系統(tǒng)的整體性能。在遠(yuǎn)大于弛豫振蕩頻率的高頻下，激光器的噪聲都普遍趨近于散粒噪聲極限的水平。在我們的這套DFB激光器系統(tǒng)中也是如此。人們可能希望，當(dāng)光束受到線性衰減時(shí)，激光的RIN量將保持恒定。但是，如果RIN受散粒噪聲限制，則情況并非如此。激光功率穩(wěn)定3.2.1功率噪聲抑制方法由于激光表現(xiàn)出的來(lái)自不同來(lái)源的功率噪聲，幾種不同的技術(shù)可以用來(lái)抑制這種噪聲。技術(shù)上可以采用有源或無(wú)源的穩(wěn)定方案保證激光系統(tǒng)的穩(wěn)定輸出功率。激光系統(tǒng)的無(wú)源功率穩(wěn)定可以通過(guò)激光系統(tǒng)內(nèi)部的光反饋、非線性吸收、技術(shù)噪聲濾波(例如在供應(yīng)電子設(shè)備中使用低通濾波器)或其他技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。與有源穩(wěn)定方案相比，無(wú)源穩(wěn)定通常更簡(jiǎn)單，更可靠，但往往無(wú)法提供所需的降噪效果。因此，經(jīng)常使用有源穩(wěn)定方案，并且大多數(shù)使用負(fù)反饋方案，該負(fù)反饋方案使用施加在控制參數(shù)上的有源反饋來(lái)獲得激光系統(tǒng)的功率。由于激光表現(xiàn)出的來(lái)自不同來(lái)源的功率噪聲，幾種不同的技術(shù)可以用來(lái)抑制這種噪聲。原則上，可以通過(guò)控制激光系統(tǒng)的光損耗或增益來(lái)實(shí)現(xiàn)功率穩(wěn)定。光電探測(cè)器用來(lái)探測(cè)從主光束分離出來(lái)的部分光。通過(guò)改變激光系統(tǒng)中的光損耗或光增益，對(duì)獲得的信號(hào)進(jìn)行處理，并用于控制激光系統(tǒng)的輸出功率。在半導(dǎo)體激光器控制系統(tǒng)中，可以對(duì)二極管的功率進(jìn)行調(diào)制以實(shí)現(xiàn)有效的穩(wěn)定。另一種方法包括將反饋應(yīng)用于內(nèi)腔或外腔調(diào)制器，例如電光或聲光調(diào)制器，這會(huì)給激光系統(tǒng)帶來(lái)可控?fù)p耗。3.2.2穩(wěn)定回路的概念功率穩(wěn)定回路的設(shè)計(jì)可以使用不同的方案，因此本文中使用的不同功率穩(wěn)定回路的簡(jiǎn)短介紹如下。交流耦合反饋回路：第一種方案是基于無(wú)低頻增益的閉環(huán)反饋，僅通過(guò)交流負(fù)耦合反饋補(bǔ)償所需頻帶的波動(dòng)。在具有非常高增益要求（>>100dB）的功率穩(wěn)定回路中，這種方案會(huì)導(dǎo)致了模擬控制器的實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)問(wèn)題。由于高增益，即使是控制器輸入級(jí)的微小偏移也會(huì)使輸出飽和。這需要對(duì)控制器中的各個(gè)增益級(jí)和濾波器級(jí)進(jìn)行仔細(xì)設(shè)計(jì)，并在低頻時(shí)將它們相互解耦。這需要詳細(xì)設(shè)計(jì)控制器中的各個(gè)增益和濾波器級(jí)，并在低頻時(shí)將它們彼此解耦。例如，這可以通過(guò)單個(gè)階段的交流耦合或使用集成階段的內(nèi)部反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種配置下，平均功率的穩(wěn)定是不可能的。直流耦合反饋回路:對(duì)于激光輸出功率穩(wěn)定性要求較高的實(shí)驗(yàn)中，絕大多數(shù)采用直流耦合反饋的方法。在直流耦合回路方案中，測(cè)量激光系統(tǒng)的輸出功率并將其與參考值進(jìn)行比較。然后，控制器獲取參考值與從激光系統(tǒng)獲得的信號(hào)之間的差，以在控制下更改到激光系統(tǒng)的功率執(zhí)行器的輸入。因此，在具有足夠環(huán)路增益的直流耦合環(huán)路的情況下，激光系統(tǒng)的性能由參考的穩(wěn)定性和噪聲決定，因此也受到參考的限制。為了克服參考所設(shè)定的限制，可以使用適當(dāng)?shù)臑V波器和在所需的頻帶中足夠的增益來(lái)實(shí)現(xiàn)附加增益。作為替代方案，可以結(jié)合使用直流耦合回路和注入控制回路中誤差點(diǎn)的附加交流耦合回路。通過(guò)將得到的信號(hào)與參考值進(jìn)行對(duì)比便可達(dá)到測(cè)量系統(tǒng)輸出的目的。另外，來(lái)自探測(cè)器的原始信號(hào)被濾波和放大后，然后添加到光電探測(cè)器信號(hào)和參考信號(hào)之間的差值中。因此，對(duì)于新的反饋回路，附加路徑中的增益大大降低了所用基準(zhǔn)穩(wěn)定性的重要性。激光功率穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)光學(xué)設(shè)置3.3.1激光功率穩(wěn)定原理激光器的功率長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)是原子鐘能夠穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件，與此同時(shí)，激光器能夠在失鎖后迅速的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)回鎖。CPT銣原子鐘作為一種新型的星載鐘，在空間應(yīng)用中，需要具備長(zhǎng)期沒(méi)人干涉的條件下，確保其穩(wěn)定運(yùn)行，因此對(duì)系統(tǒng)具有一定的要求，要求其能夠自動(dòng)判斷激光器的鎖定情況，然而，手動(dòng)的功率穩(wěn)定控制系統(tǒng)不能達(dá)到該目標(biāo)。因此，保障星載CPT銣原子鐘長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的關(guān)鍵是研究設(shè)計(jì)激光器的功率穩(wěn)定控制系統(tǒng)。如圖3.1所示，是激光功率穩(wěn)定控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置構(gòu)型圖?；?80nm的DFB激光器(EagleyardPhotonics，GF-01034)，通過(guò)溫度控制器(Thorlabs,TED200C)對(duì)DFB激光器的內(nèi)部溫度進(jìn)行精密溫控，使其溫度波動(dòng)的范圍保持在≤2mK/day之內(nèi)；同時(shí)通過(guò)低噪聲電流源(Thorlabs,LDC202C)對(duì)其供電，使其工作電流(~100mA)遠(yuǎn)大于其閾值電流(~30mA)，這兩個(gè)措施都能有效的改善激光器輸出功率的穩(wěn)定性，在自由運(yùn)行狀態(tài)下可以獲得較低的相對(duì)強(qiáng)度噪聲(RIN)。圖3.1激光功率穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)裝置圖基于AOM的激光功率鎖定，通過(guò)控制聲光調(diào)制器的射頻功率大小來(lái)調(diào)節(jié)其一級(jí)（或高次）衍射光或者零級(jí)光（載波）的光強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)激光功率的穩(wěn)定。目前，德國(guó)馬普實(shí)驗(yàn)室的B.Willke小組通過(guò)AOM實(shí)現(xiàn)了激光功率噪聲抑制，相對(duì)強(qiáng)度噪聲達(dá)到世界最好水平，在100Hz-1kHz范圍內(nèi)達(dá)到1.8×10-9Hz-1/2。但是該方案用到了體積較大且置于真空中的模式濾波環(huán)形腔(modecleancavity)，不適用于小型化原子鐘。法國(guó)巴黎天文臺(tái)的S.Guérandel小組通過(guò)AOM的激光功率鎖定，實(shí)現(xiàn)了RIN在1Hz-100kHz頻帶范圍內(nèi)達(dá)到2.2×10-8Hz-1/2較好水平。但是可以看到，這兩個(gè)小組都采用了AOM的零級(jí)光作為被控制和穩(wěn)定的對(duì)象，沒(méi)有考慮到零級(jí)光光束的空間分布結(jié)構(gòu)的不均勻性和噪聲差異性，這在一定程度上會(huì)限制功率穩(wěn)定的效果，而我們的方案采用一級(jí)衍射光來(lái)進(jìn)行功率鎖定，其通斷消光比在30dB以上且光斑呈現(xiàn)較好的高斯分布，有效地避免了這一問(wèn)題。另外，AOM還可作為光開(kāi)關(guān)，其一級(jí)衍射光可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)高消光比的光脈沖，探測(cè)脈沖光強(qiáng)可實(shí)現(xiàn)脈沖激光的功率鎖定，這樣就同時(shí)實(shí)現(xiàn)了光開(kāi)關(guān)和激光功率穩(wěn)定的功能，而載波（零級(jí)光）不能實(shí)現(xiàn)光開(kāi)關(guān)的功能。不過(guò)，一級(jí)衍射光也會(huì)帶來(lái)頻率移動(dòng)。在有些應(yīng)用中，如果不希望頻率移動(dòng)，這可以通過(guò)另一個(gè)AOM進(jìn)行頻率補(bǔ)償；但是在我們的CPT或POP原子鐘的應(yīng)用中，希望頻率移動(dòng)，以便用來(lái)補(bǔ)償鐘泡和參考泡之間的緩沖氣體頻移引起的光學(xué)頻移，這樣只用一個(gè)AOM就同時(shí)實(shí)現(xiàn)了激光功率穩(wěn)定和移頻，節(jié)省了器件。因此，相比于AOM的零級(jí)光，利用一級(jí)衍射光穩(wěn)定激光功率并移頻更符合我們CPT原子鐘實(shí)驗(yàn)的要求。整體光路與[]類似，主要區(qū)別在于我們采用了AOM(Gooch&Housego,3100-125)的1級(jí)衍射光而非0級(jí)光作為被控制和穩(wěn)定的對(duì)象。AOM前后各設(shè)置一個(gè)高消光比的偏振片P1和P2，其中P1用于對(duì)AOM入射光光束進(jìn)行起偏和偏振純化，P2用于消除AOM衍射光偏振態(tài)變化對(duì)誤差信號(hào)帶來(lái)的干擾。偏振分束器(PolarizationBeamSplitter,PBS)將一級(jí)衍射光分成兩部分，其中一部分用于激光功率穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)的反饋信號(hào)，用于鎖定激光器的功率，稱為內(nèi)環(huán)路；另一部分用作激光功率穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)或后續(xù)實(shí)驗(yàn)，稱為外環(huán)路。通過(guò)PBS前的半波片來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)外環(huán)路的相對(duì)光強(qiáng)。根據(jù)理論分析，兩部分光強(qiáng)比為1：1時(shí)，激光功率鎖定效果最接近散彈噪聲極限，但根據(jù)外環(huán)路可用激光光強(qiáng)以及要達(dá)到的不同噪聲極限，光強(qiáng)比可能偏離這一值。圖3.2功率穩(wěn)定電路原理圖圖3.3功率穩(wěn)定電路PCB板實(shí)物圖環(huán)路內(nèi)的一級(jí)衍射光經(jīng)由光電探測(cè)器(Thorlabs,PDA36A)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)PDi，并與低噪聲基準(zhǔn)電壓(LinearTechnology,AD587)進(jìn)行比較，其差值即為誤差信號(hào)。誤差信號(hào)由超低噪聲儀表放大器(AnalogDevices,AD8429)放大，放大后的誤差信號(hào)經(jīng)由比例積分（PI）電路調(diào)理，PI電路選用低噪聲、低失真的運(yùn)算放大器(AnalogDevices,AD797)。獲得的誤差信號(hào)反饋于射頻功率控制器(Minicircuits,TFAS-1SM+)，通過(guò)調(diào)節(jié)AOM的射頻驅(qū)動(dòng)功率，實(shí)現(xiàn)AOM1級(jí)衍射光的鎖定。圖3.2為功率穩(wěn)定的電路原理圖，圖3.3為功率穩(wěn)定的PCB板實(shí)物圖，尺寸為：15cm×7.5cm。這里考慮到AOM的衍射效率、AOM和微波器件的易獲得性，AOM的驅(qū)動(dòng)射頻頻率選為100MHz。我們實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)射頻頻率在100MHz±20MHz內(nèi)，并不影響我們的功率鎖定效果。3.3.2低噪聲和低漂移精密電壓基準(zhǔn)由于直流耦合環(huán)路可實(shí)現(xiàn)的最低噪聲水平受限于所用基準(zhǔn)電壓源的穩(wěn)定性，基準(zhǔn)電壓越好，環(huán)路內(nèi)性能越好，環(huán)路外性能也越好。因此我們對(duì)可用基準(zhǔn)電壓源的性能和濾波進(jìn)行了一些研究。參考電壓的相對(duì)電壓噪聲被定義為噪聲與輸出電壓的比值。參考的相對(duì)噪聲對(duì)于降噪設(shè)計(jì)非常重要，因?yàn)樗鼪Q定了激光系統(tǒng)可以達(dá)到的最低相對(duì)噪聲水平。與來(lái)自光電探測(cè)器的信號(hào)相比，更高的參考電壓水平也降低了其他電子噪聲源的影響。因此，最重要的參數(shù)是基準(zhǔn)輸出端的電壓噪聲。要實(shí)現(xiàn)激光功率穩(wěn)定要求的低輸出噪聲水平，可以在基準(zhǔn)電壓源的輸出端增加一個(gè)有源低通濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)噪聲抑制。事實(shí)上，低通濾波器用于抑制噪音頻率低于10Hz的噪聲時(shí)，需要較大的串聯(lián)電阻和并聯(lián)電容值。串聯(lián)電阻過(guò)大會(huì)產(chǎn)生電阻誤差和熱噪聲，并聯(lián)電容器的泄漏電阻會(huì)形成不可預(yù)測(cè)的不穩(wěn)定的并聯(lián)路徑。這兩個(gè)部件一塊構(gòu)成了一個(gè)噪音大、溫度依賴性強(qiáng)的分壓器，這將直接影響基準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。然而，濾波是將噪聲水平降低到功率穩(wěn)定要求最常用的方法。不過(guò)，對(duì)于低截止頻率的低通濾波器，由于其壓電特性和較差的容積效率，不能使用陶瓷電容器。鉭或鋁電解電容器具有相當(dāng)大的泄漏電流。雙電層電容器是一種電化學(xué)電容器，具有比普通電容器更高的能量密度。它們可以提供幾個(gè)法拉的電容，與相同幾何尺寸的傳統(tǒng)電容器相比，電容量提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。泄漏電流的問(wèn)題與傳統(tǒng)鉭或電解電容器的問(wèn)題相同。內(nèi)部串聯(lián)電阻（ESR）與傳統(tǒng)電容器相當(dāng)。內(nèi)部串聯(lián)電阻限制了經(jīng)典低通濾波器的抑制因子。電容器泄漏電流在低頻時(shí)會(huì)引入高噪聲。因此，鋁箔電容器是設(shè)計(jì)直流基準(zhǔn)低通濾波器的最佳選擇。與鉭或電解電容器相比，它們具有良好的容積效率，較低的泄漏電流，并且對(duì)工作電壓和溫度不敏感等優(yōu)點(diǎn)。圖3.4有源二階低通濾波器原理圖圖3.4是實(shí)驗(yàn)中使用的有源二階低通濾波器的原理圖。運(yùn)算放大器在濾波器級(jí)和與其相連的負(fù)載之間提供緩沖，因此在該濾波器的設(shè)計(jì)中，這里采用了低噪聲的運(yùn)算放大器AD797來(lái)抑制放大器產(chǎn)生的噪聲。然后采用4.7μF和10μF的鋁箔電容，這為濾波器提供了非常低的截止頻率。與通常的鉭電容或電解電容相比，它們具有良好的容積效率、低漏電流，并且對(duì)工作電壓和溫度的敏感性大為降低；另外，為了減小基準(zhǔn)電壓的中長(zhǎng)期漂移，該伺服電路全部采用了低溫漂精密電阻（溫度系數(shù)≤2ppm/℃），與普通貼片電阻相比，它們具有更高的精度和耐壓性，并且對(duì)溫度不太敏感。我們測(cè)試了三種不同基準(zhǔn)電壓芯片在濾波前后的噪聲性能:AD587-10、LT1021-10和LTZ1000-7，如下圖3.5所示。其中棕線、粉線和深藍(lán)線分別表示AD587、LT1021和LTZ1000濾波前的相對(duì)電壓噪聲，黑線、紅線和淺藍(lán)線分別表示AD587、LT1021和LTZ1000濾波后的相對(duì)電壓噪聲，綠線為SR785的本底噪聲?？梢钥闯?，濾波前，LTZ1000相對(duì)噪聲最大，LTZ1000在低頻處（≤500Hz）的表現(xiàn)略優(yōu)于AD587；濾波后，三種電壓基準(zhǔn)的相對(duì)電壓噪聲均有較大幅度降低，與LTZ1000相比，AD587和LT1021濾波后的相對(duì)電壓噪聲更低，且在40Hz-200Hz處AD587的相對(duì)電壓噪聲略低于LT1021，因此本實(shí)驗(yàn)選用的電壓基準(zhǔn)為AD587。圖3.5電壓基準(zhǔn)的測(cè)試結(jié)果圖3.3.3系統(tǒng)光路搭建的注意事項(xiàng)根據(jù)上述方案搭建了激光功率穩(wěn)定控制系統(tǒng)，具體過(guò)程及各部分介紹如下：1、精密光學(xué)平臺(tái)：