1 中国科学院国家授时中心 时间频率基准重点实验室, 西安 710600
2 中国科学院大学 天文与空间科学学院, 北京 100049
3 华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海, 200062
报道了自主研制的面向Li原子D1线频率测量应用的掺铒飞秒光纤光学频率梳,包括飞秒激光源, 频率探测及控制单元, 光谱展宽及拍频单元.光纤光梳系统中飞秒激光光源是一套基于非线性偏振旋转锁模机制的掺铒飞秒光纤激光器, 重复频率为196.5 MHz, 中心波长为1 572 nm.利用f-2f法探测载波包络相移频率, 获得信噪比约为40 dB的信号(分辨率带宽300 kHz).改变飞秒激光光源泵浦控制载波包络相移频率、频率稳定度是3.74×10-18/τ1/2; 通过电光晶体和压电陶瓷改变飞秒激光光源腔长来控制重复频率frep、频率稳定度是1.75×10-13/τ1/2.利用高非线性光纤和倍频晶体将光纤光梳直接输出光谱由1 520~1 607 nm扩展到671 nm, 获得了单模功率为208 nW的光信号.与671 nm单频激光拍频产生约为60 dB(分辨率带宽1 Hz)信号, 满足Li原子D1线频率测量实验的需求.
光学频率梳 锁模激光器 掺铒光纤 光谱扩展 频率测量 Optical frequency comb Mode-locked laser Erbium-doped fiber Spectral broaden Frenquency measurement
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Time and Frequency Primary Standards, National Time Service Center, Chinese Academy of Sciences, Xi’an 710600, China
2 School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
We demonstrate a proposal for making an ultrastable laser referenced to a multi-cavity, enabling a lower thermal noise limit due to the averaging effect. In comparison with a single-cavity system, relative frequency instability of the synthesized laser can be improved by a factor of the square root of the cavity number. We perform an experiment to simulate a two-cavity system with two independent ultrastable lasers. Experimental results show that the relative frequency instability (Allan deviation) of the synthesized laser is 5 × 10 16, improved by a factor of √2 from a single-cavity-stabilized laser.
140.4780 Optical resonators 120.4820 Optical systems 140.3518 Lasers, frequency modulated Chinese Optics Letters
2018, 16(12): 121403
1 陕西科技大学电气与信息工程学院, 陕西 西安 710021
2 中科院国家授时中心时间频率基准重点实验室, 陕西 西安 710600
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 西安石油大学理学院, 陕西 西安 710065
飞秒激光器是激光频率测量系统——飞秒光梳的核心部件，其噪声、重复频率、脉冲宽度、光谱等参数决定了它在应用中的表现。报道了用于9.2 GHz基于光学腔超稳微波源的掺铒光纤飞秒激光器的研制。该激光器采用环形腔结构，重复频率为186 MHz，直接输出功率为120 mW，光谱中心波长为1550~1600 nm。采用动态信号分析仪测试了双边带噪声功率谱，结果显示：研制的飞秒激光器自由运转时，1 Hz处双边带幅度噪声为-118 dBc/Hz，在10 Hz到100 kHz频率范围内幅度噪声小于-130 dBc/Hz。
激光器 光纤激光器 锁模激光器 幅度噪声 频率稳定度
寇云莉 1,2,3,*李恩普 1,2,3邸江磊 1,2,3张颜艳 1,2,3[ ... ]赵建林 1,2,3
1 西北工业大学理学院， 陕西 西安 710072
2 陕西省光信息技术重点实验室， 陕西 西安 710072
3 教育部空间应用物理与化学重点实验室， 陕西 西安 710072
针对表面高度起伏较大的物体的三维形貌测量问题，提出了一种改进的离轴双波长数字全息测量方法。利用偏振分光原理，将两个波长的物光信息同时记录在一幅全息图上，并借助两个波长的频差形成远大于单一波长的等效波长，从而将数字全息术的纵向测量范围拓展到微米甚至毫米量级范围，有效克服了单波长数字全息术测量形貌起伏较大物体时不可避免的相位去包裹问题。对微米量级高度起伏的台阶状样品形貌进行了实验测量，测量结果与样品标称值及台阶仪测量值具有很好的一致性，证明了该方法的有效性。
全息 数字全息术 相位解包裹 形貌测量
