1、托卡馬克聚變裝置中，衡量等離子體各種物理現(xiàn)象的一個重要參數(shù)是電子密度，遠紅外激光干涉儀已經(jīng)較為普遍的應用于等離子體電子密度測量。對于光學系統(tǒng)屬于外差式類型的干涉儀，必須有用于外差探測所需的中頻信號。產(chǎn)生中頻信號一般有兩種常用的方法：轉動光柵法或雙色激光器系統(tǒng)。轉動光柵法產(chǎn)生的中頻主要是由機械旋轉部件來實現(xiàn)，雖然這種方法簡單易行，但中頻信號穩(wěn)定性差并且調(diào)制頻率受限，導致干涉儀的時間分辨率較低。鑒于EAST裝置長脈沖運行特點以及未來實驗參數(shù)

2、的提高，遠紅外HCN激光干涉儀診斷系統(tǒng)必須提供連續(xù)、穩(wěn)定、可靠的電子密度反饋信號，并具有高的時間分辨率進行電子密度快速變化及擾動的測量。因此，研制雙色激光器系統(tǒng)，產(chǎn)生穩(wěn)定的兆赫茲中頻信號，可以極大提高干涉儀的時間分辨率。
　　本文基于HCN雙色激光器系統(tǒng)產(chǎn)生兆中頻信號的技術與原理,研制、搭建了雙色激光器硬件系統(tǒng)，提出中頻和功率控制的設計思路。完成了中頻控制系統(tǒng)的軟件程序設計與編寫，進行了雙色激光器系統(tǒng)中頻輸出特性的研究。根據(jù)當前實

3、驗的調(diào)整，完成對干涉儀系統(tǒng)的主要部件進行設計改造，其中包括：光路的改造計算，諧振腔調(diào)節(jié)機構的改進，轉動光柵的升級。
　　實驗結果表明調(diào)節(jié)諧振腔成功獲得不同的中頻信號(0.8MHz~6MHz)，并且通過控制系統(tǒng)改變諧振腔長度為10m時，產(chǎn)生約為2.6MHz的中頻。特別地，為深入研究中頻信號和功率穩(wěn)定性的關系，進行了中頻信號的長時間記錄，得到中頻信號只可以在2MHz~3MHz區(qū)間內(nèi)穩(wěn)定數(shù)分鐘。通過實驗對中頻理論進行驗證，調(diào)節(jié)不同激光器

4、的諧振腔長度來準確分析中頻信號的前后變化。實驗中連續(xù)調(diào)節(jié)諧振腔，得到中頻信號逐漸增大，功率逐漸減小的基本關系。針對雙色激光器系統(tǒng)產(chǎn)生中頻信號波動性進行了分析，給出相應合理的解釋。光路的改造設計極大提高裝置放電效率，諧振腔調(diào)節(jié)機構的改造使得控制精度得以提升，轉動光柵的升級在未來可以應用光學系統(tǒng)中，提高干涉儀時間分辨率。
　　本文的研究結果表明雙色激光器系統(tǒng)已經(jīng)成功建立，并對中頻信號輸出特性的進行基本分析，為后續(xù)中頻的精確控制奠定了基