歡迎來到 曼城官网曼城官网中文

免費注冊

曼城官网曼城官网中文
首頁 | 產品 | 求購 | 資訊 | 專題 | 找廠商 | 打聽 | 人才 | 品牌 | 資料 | 技術文獻 | 展會 | 耗材 | 配件 | 新品 | 促銷 | 書籍 | 招標 | 優質儀器

您的位置:曼城官网曼城官网中文>儀器儀表資訊>實驗室動態>中科院在連續激光頻率的精確鎖定研究中獲進展

中科院在連續激光頻率的精確鎖定研究中獲進展

2019/11/21編輯:Ma Liang 人氣:1367

  【曼城官网曼城官网中文 實驗室動態】中科院在連續激光頻率的精確鎖定研究中獲進展。

  自本世紀初飛秒光學頻率梳(光頻梳)問世并獲得2005年諾貝爾物理學獎以來,其發展不僅日新月異,而且應用也層出不窮,從光頻標、精密光譜學、阿秒科學、基本物理常數等基礎研究拓展到了絕對距離測量、地外行星探測、微波光子學等高技術領域,特別是近年來在空間高精度頻標、空地高精度時頻傳遞等重大需求中也呈現出越來越廣泛而重要的應用潛力。在光頻梳研究中,一個重要的問題是對載波包絡相移頻率fceo的精確鎖定,其不僅決定著整個頻率梳的初始頻率漂移,而且在飛秒激光與物質相互作用研究中也影響著所能得到的作用效果與物理效應,因此如何精密控制并鎖定fceo以獲得極低相噪的結果,是光頻梳與超快激光研究中極具挑戰性的工作之一,也是光頻梳所能達到水平的重要標志。

  中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心光物理實驗室L07組多年來一直致力于低相噪高穩定光學頻率梳技術及頻率鎖定的研究,曾提出整形光譜自差頻測量fceo的技術,證明了一種獲得高信噪比fceo的方案,并結合電子鎖相環反饋控制技術實現了相位漂移低至55mrad的超低相噪鈦寶石光頻梳。近年來,一種新的fceo反饋技術——前置反饋鎖定技術,由于可直接補償抵消fceo漂移,因此受到人們的廣泛關注。所謂前置反饋鎖定技術,是在輸出激光中插入一個聲光調制移頻器(Acousto-optic Frequency Shifter, AOFS),通過將測到的fceo頻率直接調制到聲光晶體上,從而在其一級衍射光中得到頻率被量身修正的輸出激光。相比傳統的電子鎖相環反饋技術,前置反饋鎖定沒有比例積分濾波(PID)環節,相當于具有很寬的帶寬,因此可以瞬時響應誤差信號,從而很好地抑制高頻相噪,理論上具有極低的噪聲。最重要的一點,AOFS是直接插入在輸出激光中,對激光器系統沒有任何影響,這就大大增加了該技術的實用性。最近,該組的副研究員韓海年、博士研究生張子越和研究員魏志義等人在多年努力的基礎上,首次實現了全固態克爾透鏡鎖模Yb:CYA激光fceo的前置反饋鎖定,從而實現了一種超低相噪的全固態新型光學頻率梳。圖1所示為實驗裝置及結果,實驗中他們研制的全固態克爾透鏡鎖模Yb:CYA激光的輸出功率為200mW、脈寬為57fs、重復頻率為84MHz,通過在AOFS的零級和一級衍射光后各搭建一套f-2f干涉裝置作為內環和外環,并將內環測到的fceo信號直接反饋到AOFS以控制fceo的漂移、外環測到的fceo信號用于分析鎖定結果。得益于AOFS前置反饋鎖定控制帶寬的大幅度提升,最后測得該光頻梳的fceo積分相位噪聲(1Hz-1MHz)低達79.3mrad,相對采用傳統鎖相環泵浦反饋方式的316mrad結果,相位噪聲降低了70%,這也是迄今基于全固態激光在1um波段得到的最低fceo相噪。此外通過對1Hz以下相位噪聲功率譜密度和長時間頻率不穩定度的分析,表明他們發展的該項技術在高頻相噪抑制方面更具優勢。該項工作結果以Ultra-low-noise carrier-envelope phase stabilization of a Kerr-lens mode-locked Yb:CYA laser frequency comb with a feed-forward method 為題目發表在最新一期的《光學快報》上(Optics Letters Vol.44(22),2019)。

  如何實現光頻梳和連續激光之間的相干連接,是光頻梳和光頻測量比對研究中另一個具有重要意義和挑戰性的研究內容。將鎖定到超穩激光的光頻梳再與任何一個連續激光相干連接,超穩激光的頻率穩定度可準確地傳遞到這個連續激光,這樣就成為一個完美的光學頻率綜合器,可在微波至光頻波段提供任意的低相噪高穩定頻率源。AOFS前置反饋鎖定技術同樣可以用于連續激光和光頻梳之間的相干連接,基于該項專利發明(專利號:ZL 201811074118.3),韓海年、博士研究生邵曉東和研究員魏志義等人也進一步實現了頻率穩定性的相干傳遞。實驗中首先將一臺1064 nm連續激光器和光頻梳進行拍頻,然后將得到的拍頻信號與本振信號混頻后驅動AOFS以實現前置反饋,這樣經過AOFS后的一級衍射光就被鎖定到了光頻梳上(圖2左),這臺光頻梳是鎖定在一臺超穩972nm連續光源上。鎖定前,1064nm連續激光器每小時的頻率漂移約幾十kHz,鎖定后測量得到10000 s積分時間下一級衍射光的頻率漂移偏差僅為4.1 mHz,對應的頻率穩定性為1.5×10-17/s(圖2右),噪聲被極大壓制,長期穩定性也得到了極大提高,很好地實現了光頻梳和連續激光之間的相干連接。主要結果最近以Precision locking CW laser to ultrastable optical frequency comb by feed-forward method 為題目發表在AIP Advances 9(11)2019上。

  以上研究獲得中科院先導專項(XDA1502040404, XDB21010400)及國家自然科學基金項目 (91850209, 11434016, 61575219)的支持。
 

解讀儀器儀表行業熱點、呈現敏感事件、更多獨家分析,盡在阿儀網微信,掃描二維碼免費閱讀。

微信號:ayiwangapp17

(來源: 中國科學院科技產業網 )

標簽:

上一篇:中科院電工研究所成功研制40kV/2kA超導直流限流器樣機 下一篇:中科院訊:密歇根大學三維晶體管陣列研究表明有望打破摩爾定律

為您推薦

廣告

圖片視點

儀器儀表行業請注意!177項國家標準發布!

優質產品

相關新聞:

版權申明:

凡本網注明"來源:阿儀網"的所有作品,版權均屬于阿儀網,未經本網授權不得轉載、摘編或利 用其它方式使用。已獲本網授 權的作品,應在授權范圍內使用,并注明"來源:阿儀網"。違者本網將追究相關法律責任。

本網凡注明"來源:xxx(非本網)"的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其 真實性負責,且不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。如其他媒體、網站或個人從本網下載使用 ,必須保留本網注明 的"稿件來源",并自負版權等法律責任。

如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起兩周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。

旗下頻道

色譜儀 光譜儀 反應釜 試驗箱 試驗機 攪拌器 培養箱 離心機 水分測定 氣體檢測 量熱儀 石油儀器 純水器 比表面儀 溫度記錄 流量計 萬用表 顯微鏡 粒度儀 測厚儀 硬度計 酸度計 元素分析 生物試劑 電線電纜 天平衡器 傳感器 食品檢測 壓力儀表 電化學 測厚儀 閥門儀表 電力儀表 干燥設備 藥物檢測
捕鱼来了怎样猜龙牌 捕鸟达人技巧 恒大股市赚钱 彩运来彩票网址 免费经典单机版麻将 济南滴滴专车赚钱 汽车音响改装店赚钱 红警2共和国之辉 如何做微商赚钱最快 679彩票苹果 赚钱手机试玩 99彩票安卓 魔力宝贝手游50级怎么赚钱 闲来宁夏麻将作弊服务 电脑挖矿赚钱是怎么样回事 农民创业致富好项目赚钱