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科研进展

雷府川教授在窄线宽激光研究方面取得进展

时间:2024-03-20     点击数:

        窄线宽可调谐激光器是现代科技中一项极其重要的工具,在精密测量、光学原子钟、传感和量子计算等领域有着广泛的应用。当前,窄线宽可调谐激光器的实现体系主要包括光纤激光器、半导体激光器和布里渊激光器。由于这些激光系统的增益机制为受激辐射或受激布里渊散射,因而它们的工作波段和调谐范围受制于增益材料的增益带宽。而利用非线光学中的参量振荡(Optical parametric oscillation)方法,则可突破增益材料的限制,在介质的整个透明窗口内产生激光输出,然而,基于此方法的窄线宽(赫兹级)激光输出却难以实现。

        在本研究中,研究者在一多模参量振荡器(克尔光频梳)中引入自注入锁定(Self-injection locking)技术,将克尔光频梳的一梳齿的洛伦兹线宽降低了3个数量级,从而获得了洛伦兹线宽为亚赫兹级的激光输出。通过有针对性的选择梳齿,可以灵活地获得不同波长的窄线宽激光输出。由于此方案不需引入增益介质,因而在构建片上窄线宽可调谐光源方面具有独特优势。除了获得高相干性的单频连续激光,该方案也提供了一种提升克尔光频梳相干性的新途径。

 

图 1基于克尔光频梳的窄线宽可调谐激光器。(a)输出光谱;(b)频率噪声功率谱。

        该工作以Self-injection-locked optical parametric oscillator based on microcombs为题,发表在著名光学期刊《Optica》上。我院雷府川教授为第一作者,瑞典查尔姆斯理工大学的Victor Torres-Company 教授为通讯作者。

 

        全文链接:https://doi.org/10.1364/OPTICA.509239

 

 

 

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