光纖激光頻率梳具有結構簡單、成本低、操作方便等優(you) 點,應用廣泛。在諸如精密激光光譜和微波光子學等應用領域,梳齒間距是一個(ge) 非常重要的參數。光纖激光頻率梳的梳齒間距主要由模鎖脈衝(chong) 重複頻率決(jue) 定,而重複頻率依賴於(yu) 腔長,若需對梳齒間距進行較大調整,則需重新設計激光器腔長,這給實際應用帶來了極大困難。
在前期研製的低噪聲光纖激光頻率梳基礎上,該課題組通過在腔內(nei) 引入低色散光纖,通過調控泵浦功率,實現了對激光器基本周期鎖模(FML)和PD-ML的有效控製以及二者之間的開關(guan) 切換。並且,通過優(you) 化FML與(yu) PD-ML可切換的光纖激光器結構參數設計,實現了激光器在兩(liang) 種工作模式下輸出脈衝(chong) 特性幾乎相同;由此實驗證明了PD-ML產(chan) 生的新梳齒與(yu) FML梳齒密切相關(guan) ,且具有相同的載波包絡偏置頻率,從(cong) 而可通過控製泵浦和腔長來實現PD-ML激光器載波包絡偏移頻率和重複頻率的鎖定。不僅(jin) 如此,采用結構和參數完全相同的f-2f自差拍係統及鎖定電子學電路,在同一台光纖激光器上得到了PD-ML和FML兩(liang) 種工作模式下的光梳,重複率分別為(wei) 104.66和209.32 MHz,且僅(jin) 通過調整泵浦驅動大小就實現了兩(liang) 種重複率間的開關(guan) 切換。
這種新型可開關(guan) 切換重複率的光梳在光學頻率計量、相幹光脈衝(chong) 合成、微波光子學等領域具有潛在的重要應用。該項研究工作得到國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專(zhuan) 項(B類)等的資助。
(a)雙倍周期鎖模光纖激光頻率梳結構,1s 計數門控時間下(b) fr 和 (c) fr/2 信號鎖定後實時抖動。
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