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 西安石油大学 理学院, 西安 710065
2 中国科学院国家授时中心 时间频率重点实验室, 西安 710600
基于相位共轭稳相方法研制微波频率传递系统, 简化传递系统光路, 实现光纤微波频率传递链路噪声的实时补偿, 完成50 km光纤9.2 GHz超稳微波频率传递实验.该系统采用模块化设计, 由微波参考信号生成模块、相位补偿模块、光纤传递模块组成.在实验室环境下经过9 d的连续测试, 结果表明, 自由运转时频率传递的稳定度(标准阿伦方差)为4.2E－13@1 s, 4.3E－14@1 d; 补偿后频率传递系统的稳定度达到5.8E－14@1 s, 1.9E－17@1 d.该系统能够满足百公里范围内的超稳微波原子钟频率传递需求.
微波频率 光纤 相位共轭 频率传递 Microwave frequency Fiber link Stabilization by phase conjugation Frequency transmission
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
