Characteristics of two extended-cavity diode lasers phase-locked with a 9.2 CHz frequency offset

We have constructed two extended-cavity diode lasers which are phase-locked with a 9.2 GHz frequency offset. We adopted a digital servo circuit for the phase-locking. The relative linewidth of the phase-locked lasers was less than 2 Hz. Using the measured beat spectrum, we found the carrier concentration to be about 93 %. We measured phase noise and relative frequency stability of the lasers. The Allan deviation at the gate time of 20 s was $2.7{\times}10^{-19}$.

9.2 GHz 주파수 차이로 위상잠금된 두 외부 공진기 다이오드 레이저의 제작 및 특성 조사

9.2GHz 주파수 차이로 위상잠금(phase-locking)된 레이저 시스템을 제작하여 그 특성을 조사하였다. 외부공진기 다이오드 레이저 2대를 제작하고, 두 레이저가 9.2GHz 주파수 차이를갖도록 디지털 회로를 이용하여 위상잠금 하였다. 위상잠금된 두 레이저의 맥놀이 신호의 스펙트럼을 측정하였으며, 이로부터 신호의 반송률이 약 93%임을 알 수 있었다. 위상잠금된 두 레이서의 상대 선폭은 2Hz 이하였다. 위상잠금된 두 레이저의 맥놀이 신호의 위상잡음을 측정하였으며, 측정된 위상잡음 스펙트럼으로부터 적분시간 1s 이하에서 상대적인 주파수 안정도를 계산하였다. 적분시간 1s 이상에서는 주파수 측정방법으로 상대적인 주파수 안정도를 측정하였는데, 적분시간 20s 에서 알란편차는 $2.7{\times}10^{-19}$였다.