中文摘要：

密集波分复用(DWDM)技术的不断发展使信道间隔越来越窄，对光源频率稳定性要求越来越高，频率锁定技术的研究成为热门，在1.5um波段建立系列频标和提高频标稳定性是光通信领域和计量领域一项十分迫切的工作。本项目采用自然谱线与人工器件相结合的方法，利用两条乙炔吸收谱线锁定F-P腔，在1.55um波段产生系列精确稳定的频标。研究内容包括研究乙炔吸收稳频的窄线宽可调谐可调频的光纤光栅外腔半导体激光器；利用两个由乙炔稳频的激光波长锁定F-P干涉仪，使F-P腔的透过峰波长在1.55um波段符合ITU-T的DWDM信道波长标准。项目的完成将提供一种产生频标的新方法，采用同一物质(乙炔)同一种稳频激光器提供F-P锁定频率，保证性能稳定可靠；可以用于DWDM系统中的频率锁定和频率测量及校准。在1.55um波段产生的频标可代替剧毒氰化氢产生的频标，国内迫切需要相关技术的实现，具有重要的现实意义。

结论摘要：

采用自然谱线与人工器件相结合的方法，利用乙炔P14和P9两条吸收谱线锁定F-P腔，在1.55μm波段产生ITU-T规定的WDM系统的频标。分析计算了以两条自然谱线为基准的F-P透过谱特性，设计了采用一个波长锁定F-P、另一波长标定锁定级次的方法实现双波长锁定F-P。基于ITU-T标准的要求分析计算乙炔谱线选择原则，选择乙炔P14谱线（频率195500.4027GHz）为锁定谱线，P9谱线（频率195895.1792 GHz）为标定谱线。计算了P14锁定、P9标定方案下的双波长锁定的F-P腔的光谱规律。研制出双波长锁定F-P系统必须的两套窄线宽可调谐稳频光纤光栅外腔半导体激光器、光谱可精确控制的F-P腔、三套电子伺服系统，建立了双波长锁定F-P实验系统。进行了双波长锁定实验研究，设计了一种新型的激光频率扫描法测量频差，对F-P腔光谱进行精确控制，实现了P14谱线对F-P的1955级次的锁定，自由光谱区达100 GHz，稳定度达8×10-8。最终以锁定的F-P为频率基准，在1.55μm实现了对光纤光栅外腔半导体激光器的稳频，稳定度达10-7。还对声光移频锁定F-P进行了实验研究。