合肥研究院在光纖激光頻率梳研究中取得進(jìn)展

　　近日，合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員毛慶和課題組發(fā)展了一種新型雙倍周期鎖模(PD-ML)光學(xué)頻率梳技術(shù)。他們通過研究PD-ML的反饋機(jī)制及內(nèi)在關(guān)聯(lián)特性，實(shí)現(xiàn)了重頻可大范圍切換的光纖激光頻率梳。

　　在前期研制的低噪聲光纖激光頻率梳基礎(chǔ)上，課題組通過在腔內(nèi)引入低色散光纖，通過調(diào)控泵浦功率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)激光器基本周期鎖模(FML)和PD-ML的有效控制以及二者之間的開關(guān)切換。而且，通過優(yōu)化FML與PD-ML可切換的光纖激光器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了激光器在兩種工作模式下輸出脈沖特性幾乎相同;由此實(shí)驗(yàn)證明了PD-ML產(chǎn)生的新梳齒與FML梳齒密切相關(guān)，且具有相同的載波包絡(luò)偏置頻率，從而可通過控制泵浦和腔長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)PD-ML激光器載波包絡(luò)偏移頻率和重復(fù)頻率的鎖定。不僅如此，采用結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全相同的f-2f自差拍系統(tǒng)及鎖定電子學(xué)電路，在同一臺(tái)光纖激光器上得到了PD-ML和FML兩種工作模式下的光梳，重復(fù)率分別為104.66和209.32 MHz，且僅通過調(diào)整泵浦驅(qū)動(dòng)大小就實(shí)現(xiàn)了兩種重復(fù)率間的開關(guān)切換。

　　這種新型可開關(guān)切換重復(fù)率的光梳在光學(xué)頻率計(jì)量、相干光脈沖合成、微波光子學(xué)等領(lǐng)域具有潛在的重要應(yīng)用。

　　(a)雙倍周期鎖模光纖激光頻率梳結(jié)構(gòu)，1s 計(jì)數(shù)門控時(shí)間下(b) fr 和 (c) fr/2 信號(hào)鎖定后實(shí)時(shí)抖動(dòng)。

　　該項(xiàng)工作已發(fā)表在光學(xué)期刊Optics Express(2018，26(1)，577-585)上。