将入射激光耦合进入法布里-珀罗腔,这一物理过程相当于对入射光场施加周期性边界条件,谐振腔输出为一系列离散的模式。通过PDH频率调制技术,可将激光频率锁定至谐振腔的任一纵模上,实现超稳激光输出。这在空间引力波探测、光学原子钟、激光陀螺仪、精密光谱学等领域具有重要应用。为帮助本科生更加直观地理解谐振腔内模式产生和激光稳频的工作原理,物理学院《创新物理实验》课程开设《基于法布里-珀罗腔的模式分析和频率锁定》实验,该内容涵盖大学物理课程中的众多知识点,注重培养学生的动手实践能力,并加强对光学、激光原理、电动力学、电子学等相关课程的理解与掌握,启发学生对前沿科学研究领域的兴趣。
课程自2020年秋季学期设置以来,受到本科生同学的广泛好评,并同时向参加夏令营的大学生、高中生、以及来访中学教师等公众群体开放。作为推动实验课程教学方法、教学手段改革的实践环节,课程取得丰硕教学成果,目前以物理学院2018级本科生为作者,发表论文《基于法布里-珀罗腔的激光模式分析》被《物理实验》期刊收录,并推荐为封面文章。