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)重點實驗室，在光纖激光器頻率噪聲抑制研究中取得進(jìn)展，基于腔內(nèi)光學(xué)負(fù)反饋效應(yīng)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(tǒng)激光器頻率穩(wěn)定技術(shù)復(fù)雜昂貴的限制，有效推動低噪聲單頻光纖激光器從實驗室環(huán)境走向激光雷達(dá)、光纖傳感等工業(yè)應(yīng)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，隨著激光頻率穩(wěn)定技術(shù)的迅速發(fā)展，低噪聲單頻光纖激光器廣泛應(yīng)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(wěn)定技術(shù)需要價格昂貴，體積較大的高穩(wěn)腔、吸收池等作為頻率參考，并通過復(fù)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(dá)等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)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。
研究團隊通過對光纖激光器諧振腔等效熱膨脹系數(shù)的控制，實現(xiàn)腔內(nèi)熱光效應(yīng)的精細(xì)調(diào)控，在激光腔內(nèi)部構(gòu)建激光器頻率的自反饋機制。通過理論推導(dǎo)和實驗研究，實現(xiàn)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，證實了該技術(shù)的先進(jìn)性。該研究有望有效推動單頻光纖激光器在激光雷達(dá)、光纖傳感等相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(B類)、上海市揚帆人才計劃等的支持。
