研究人員已經開發出一種新方法，該方法使用單個(ge) 激光腔來創建兩(liang) 個(ge) 發射高功率飛秒脈衝(chong) 的高功率光學頻率梳。新開發為(wei) 便攜式雙梳狀光源在光譜學和精確距離測量等應用領域鋪平了道路。

光學頻率梳發出的光譜(或頻率)與(yu) 梳子上的牙齒間隔完美。通常將頻率重複稍有不同的兩(liang) 個(ge) 這樣的頻率梳組合在一起，以產(chan) 生發射短脈衝(chong) 流的雙梳狀設置。

來自瑞士蘇黎世聯邦理工學院的本傑明·威倫(lun) 貝格(Benjamin Willenberg)將在10月13日至16日舉(ju) 行的全虛擬2020 OSA激光大會(hui) 上展示這種新方法。該演示文稿將於(yu) 美國東(dong) 部時間10月16日，星期五，08：30舉(ju) 行。

威倫(lun) 伯格說：“我們(men) 的方法使我們(men) 能夠產(chan) 生一對頻率梳，它們(men) 的重複頻率具有很小的被動穩定的偏移量。” “這解決(jue) 了長期存在的雙梳係統的高複雜性而又不影響激光器性能的問題。潛在的傳(chuan) 感應用包括用於(yu) 無損檢測的時域光譜，用於(yu) 工業(ye) 和環境監測的痕量氣體(ti) 檢測以及用於(yu) 機器視覺應用。”組合梳子

雙梳狀激光器提供的脈衝(chong) 序列對於(yu) 極其靈敏和快速的光譜測量以及通過激光測距精確測量距離特別有用。但是，由於(yu) 需要兩(liang) 個(ge) 穩定的梳子以及複雜的同步電子設備，這些測量僅(jin) 限於(yu) 實驗室。

在這項新工作中，研究人員用更簡單的被動穩定光學方法取代了這些複雜的係統。為(wei) 了實現雙梳操作，他們(men) 使用了一個(ge) 與(yu) 雙折射方解石晶體(ti) 複用的單個(ge) 激光腔，以允許在兩(liang) 種偏振態下發射激光。研究人員首次將這種雙折射晶體(ti) 偏振複用技術與(yu) 二極管泵浦的固態激光晶體(ti) 相結合。所使用的Yb：CaF2增益晶體(ti) 具有出色的熱性能和寬廣的發射光譜，因此能夠產(chan) 生高功率飛秒脈衝(chong) 。

由於(yu) 新設計使用單個(ge) 光腔創建兩(liang) 個(ge) 頻率梳狀激光器，因此可以開發出更緊湊的雙梳狀結構，從(cong) 而在功率，波長，帶寬和脈衝(chong) 重複頻率方麵提供靈活性。

通過新的設置，研究人員在兩(liang) 個(ge) 1050 nm光束中獲得了175飛秒的持續時間和440 mW的脈衝(chong) ，重複頻率差為(wei) 1 kHz。他們(men) 通過使用激光通過異步光學采樣對半導體(ti) 材料執行低噪聲測量，證明了重複率差異的穩定性。這涉及使用超快脈衝(chong) 來觸發反應，以及使用第二個(ge) 脈衝(chong) 來測量誘發的變化。

這項技術的下一步措施包括開發堅固耐用的便攜式原型係統，演示科學和工業(ye) 應用，擴展到更高的功率和更高的重複率以實現更快的測量，以及建立將激光器商業(ye) 化的渠道。