搭建簡易1GHz低噪聲光頻梳系統

修建間易1GHz低燥音光頻梳軟件

光電器件事業頻點梳其有更具高誤差、高遲鈍度、低鑒別率的屬性，為光電器件電子層鐘、精密制造光譜儀分析在測量、阿秒科學合理等這個領域展示好幾個種能信的光波-紅外光改變輔助工具。飛秒光梳本身上是組個性化的飛秒輸入離子束脈沖光，它在時域上是系時期長寬比在飛秒等級分類的超短輸入離子束脈沖，在頻域上是系接連相同、具體位置規定、更具極寬光譜儀分析超范圍之內的暖色譜線。飛秒光梳確保了其事業頻點覆蓋住超范圍之內內那些可見光波長的真接凍結并追溯至紅外光事業頻點基準值，加入起了光波事業頻點和紅外光事業頻點的真接找話題。鑒于飛秒鎖模離子束器，近年來一樣會用凍結其重覆事業頻點(frep)和載波包絡位移事業頻點(fceo)來令光梳梳齒穩定可靠。即便事業事業頻點貼近100 MHz重覆事業頻點的光頻梳目前在作為種較為成熟的工藝，但重覆事業頻點為GHz的木梳仍要留存著許多問題。

先是，一般的皮秒激光手術束器框架先要構筑低燥聲且重覆聲音速率> 0.5 GHz的諧振成分。雖然近兩天，Menhir Photonics做出其MENHIR-1550飛秒皮秒激光手術束器也可能對于飛秒皮秒激光電磁光梳的相對穩定泛光燈輸出模塊。其也可能在100 MHz至5 GHz的重覆聲音速率下產生了非常低的燥聲的鎖模皮秒激光電磁，且轉化的每個人根聲音速率梳線輸出功率都低于50 μW。依照其實驗室所作為的材質，利用率該皮秒激光手術束器所轉變成的光梳也可能做線寬< 20 kHz，信噪比> 70 dbc。

圖1    頻繁梳線提示圖

其次，鎖定fceo的f-2f自參考過程通常要求激光擁有至少1 nJ的脈沖能量(即frep頻率= 1 GHz時，平均功率> 1 W)，這樣才能方便與干涉儀進行高精度對準。而zui近，OCTave Photonics與Vescent Photonics合作，開發了一項新的整合與封裝技術。利用該項技術，光頻梳偏頻鎖定模塊(COSMO)為檢測激光頻率梳的載波包絡偏頻提供了一種緊湊的單箱解決方案。COSMO模塊利用納米光子波導技術將光限制在~ 1 μm的模式直徑。借助強烈的非線性光學效應，使得COSMO模塊允許以小于200 pJ (即frep頻率=1 GHz時，平均功率< 200 mW)的脈沖能量精確檢測fceo。zui后，由于1 GHz重復頻率的頻率梳的fceo可以從DC變化至500 MHz，因此為激光提供快速反饋所需的電子設備并非微不足道。新的Vescent Photonics SLICE偏移鎖相(SLICE-OPL)盒提供了一種直接的反饋解決方案，可在高達10 GHz的頻率下反饋穩定fceo。

圖2    1 GHz 1550 nm簡化光頻梳系統搭個

Menhir Photonics、Octave Photonics和Vescent Photonics的這三種突破性技術結合在一起，便簡單形成了一個1 Ghz低噪聲飛秒激光頻率梳系統。在這個系統中，wan 全穩定的激光頻率梳可以在幾分鐘而不是幾天內構建出來。各個光學模塊間由保偏光纖相互連接，以簡化組裝難度并減少熱漂移。

我們將放大器輸出連接到COSMO模塊，并調整放大器以提供zui強的fceo信號。在300 kHz分辨率帶寬下，fceo的信噪比約為36 dB，在100 kHz分辨率帶寬下，信噪比約為42 dB(圖3)。這樣的信噪比數據對于fceo所需的精確可靠的鎖定來說綽綽有余。然后，我們將fceo電信號連接到Vescent SLICE-OPL并開始反饋控制，這使得我們能夠將fceo鎖定到任意RF頻率(圖3，右側藍色曲線)。當我們增加反饋的增益時，我們看到fceo的中心變窄，“相干尖峰"出現在中心(圖3，右側橙色曲線)。這表明我們實現了fceo的精確鎖相。在fceo鎖中觀察到的環內剩余相位噪聲如圖4所示，證實了對頻率低于40 khz的相位噪聲有很強的抑制作用。

圖3    使用COSMO單元檢測載波包絡偏移頻率fceo峰值

圖4    鎖定fceo的環內相位噪聲

利用Menhir Photonics的MENHIR-1550激光器，Octave Photonics的光頻梳偏頻鎖定模塊(COSMO)和Vescent Photonics的SLICE-OPL鎖相反饋模塊，可以輕松構建簡易的超低噪音光學頻率梳系統。這一實驗也表明目前這些模塊化的專業產品能夠以更低的尺寸、重量和功率要求實現zui先jin的性能。上海昊量光電作為國內專業的光電設備代理商，針對光頻梳、微腔光頻梳、fceo測量模塊、鎖相環、高重頻脈沖振蕩器等各類光電設備都可以提供選型及各項技術服務，并且與Menhir Photonics、Octave Photonics保持著長期穩定合作。對于任何產品有興趣或者有任何問題，都歡迎通過電話、電子郵件或者微信與我們聯系。

沈陽昊量光電產品對于Octave Photonics與Menhir photonics在華人臺灣地域地域的代辦商，為您帶來專業課程的選用各種技藝業務。

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