Abstract
Frequency modulation spectroscopy of the super-cavity, of which finesse is app. 40,000 has been demonstrated by using a sigle mode He-Ne laser. In-phase and quardrature components of frequency modulation signals (FM signal) were obtained by using the 1.5 MHz-driven-electrooptic phase modulator. The vector locus of the FM signa in the phase space, which is consisted of in-phase and quardrature components of the FM signal, was observed and analyzed for the dependence of FM signal upon the phase of the reference signal of a phase-sensitive-detector. According to rotating the phase of the reference signal, the vector locus was observed to rotate with the same phase angle as the reference signal. The in-phase component of the FM signals will be used to stabilize the frequency of the He-Ne laser to the resonant frequency of the super-cavity.
주파수 변조 분광학을 이용하여 레이저 주파수의 안정화를 위한 초공진기의 주파수 변조 신호를 검출하였다. 단일모드 헬륨네온 레이저와 1.5MHz로 구동하는 전기광학 변조기를 이용하여 150kHz($3 \times 10^{-10}$)의 고분해능을 갖는 초공진기의 주파수 변조 신호를 검출하였다. 또 위상민감검출기에 의한 기준신호의 위상이 각각 $0^{\circ}$(동위상, in-phase)$900^{\circ}$(직각ㅇ위상, quardrature-phase)인 두개의 주파수 변조 신호 성분을 X축 및 Y축으로 하는 위상공간에서 주파수 변조 신호의 벡터궤적을 측정하고 주파수 변조 분광 신호를 해석하였다. 측정한 벡터궤적은 잠김증폭기의 기준 신호의 위상과 같은 각도로 회전함을 알았고 Bjorklund등이 제시한 계수 측정 대신에 이 벡터 궤적을 이용할 경우 쉽게 주파수 변조 신호는 공진기 투과 중심 주파수 근방 $\pm$1.5MHz이내에서 헬륨 네온 레이저 주파수가 존재할 때 이 주파수를 공진기의 투과 곡선의 중심에 안정화할 수 있는 주파수 분별곡선으로 사용할 수 있음을 보였다.
