LM-0200 塞曼激光稳频

原则上，激光的频率由其自身的固有参数定义。然而实际上，发射频率 f 在几个小时内并不稳定。对于高精度干涉长度测量，必须在 8 小时内提供至少 df/f ≤ 10 -8的长期稳定性。为了获得这样的性能，必须在激光器中添加稳定环路。在此设置中，应用并演示了氦氖激光器的塞曼稳定（最常用的技术）。HeNe 激光管的长度选择为只有单一模式可以振荡。
将纵向磁场施加到氦氖管上，由于塞曼效应，正常的线偏振分成两个相反的圆偏振模式。人们可以用偏振器后面的光电探测器观察差异或拍频。当氦氖激光管（腔）与增益分布的中心对齐时，拍频变得最小。控制环路由拍频检测和基于嵌入式微处理器的 PID 控制器组成。主动执行器由围绕激光管的双线加热线圈形成。学生的任务是理解 PID 控制器的稳定概念和基本控制技术。PID参数可以相互独立设置，学生将认识到该参数对控制回路的影响。提供的软件记录并显示控制器以及激光响应，从而允许记录伯德图或自由运行激光器的拍频漂移。