近日,中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所中科院空間激光信息傳輸與探測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室,在光纖激光器頻率噪聲抑制研究中取得進(jìn)展,基于腔內光學(xué)負反饋效應成功將單頻光纖激光器的低頻頻率噪聲抑制至熱噪聲極限。該技術(shù)有望克服傳統激光器頻率穩定技術(shù)復雜昂貴的限制,有效推動(dòng)低噪聲單頻光纖激光器從實(shí)驗室環(huán)境走向激光雷達、光纖傳感等工業(yè)應用領(lǐng)域。相關(guān)研究論文發(fā)表在《光學(xué)快報》(Opt.Express)。
近年來(lái),隨著(zhù)激光頻率穩定技術(shù)的迅速發(fā)展,低噪聲單頻光纖激光器廣泛應用于光原子鐘、引力波探測等科技領(lǐng)域。然而,目前常用的高精度頻率穩定技術(shù)需要價(jià)格昂貴,體積較大的高穩腔、吸收池等作為頻率參考,并通過(guò)復雜的電學(xué)/光學(xué)反饋技術(shù),限制了其在光纖傳感、激光雷達等工業(yè)領(lǐng)域的應用。因此,低成本、高魯棒性的光纖激光器噪聲抑制技術(shù)研究,具有重要的意義。
研究團隊通過(guò)對光纖激光器諧振腔等效熱膨脹系數的控制,實(shí)現腔內熱光效應的精細調控,在激光腔內部構建激光器頻率的自反饋機制。通過(guò)理論推導和實(shí)驗研究,實(shí)現20dB的光纖激光器低頻頻率噪聲抑制和熱噪聲極限的光纖激光輸出。此外,該研究對自反饋機制下的光纖激光器強度噪聲、環(huán)境魯棒性等性能進(jìn)行全面的研究測試,證實(shí)了該技術(shù)的先進(jìn)性。該研究有望有效推動(dòng)單頻光纖激光器在激光雷達、光纖傳感等相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的應用。
研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院戰略性先導科技專(zhuān)項(B類(lèi))、上海市揚帆人才計劃等的支持。