搭建简易1GHz低噪声光频梳系统

可用于简易化1GHz低躁声光频梳平台

光电频带高度梳而使有高定位精度、高准确度度、最高识别率的特点，为光电氧分子钟、细密光谱分析仪测量方法、阿秒科学学等前沿技术性带来好几回种可信度的光波-红外光通信射频改换设备。飞秒光梳品牌定位本质上上就是组特殊化的飞秒单脉冲激光束光，它在时域上就是系类期限高度在飞秒职位的超短单脉冲激光束，在频域上就是系类每隔相同、方位一定、有极宽光谱分析仪範圍的暖色谱线。飞秒光梳体现了其频带高度所覆盖範圍内拥有吸光度的之间更改并追根至红外光通信射频频带高度标准，创立起了光波频带高度和红外光通信射频频带高度的之间找。对于飞秒锁模激光束器，近年来通常情况也可以顺利通过更改其抄袭频带高度(frep)和载波包络倾斜频带高度(fceo)来更加光梳梳齿安全稳定。一般岗位频带高度非常接近100 MHz抄袭频带高度的光频梳就在加入的一种较为成熟的技术性，但抄袭频带高度为GHz的头梳一样会出现着一大批挑战性。

先，传统性的缴光器网络架构极难构造 低燥声且重新概率> 0.5 GHz的谐振构造。那么进期，Menhir Photonics提到其MENHIR-1550飞秒缴光器也还能够是飞秒脉宽智能机械光梳的稳固光线控制模块。其也还能够在100 MHz至5 GHz的重新概率下所产生低好燥声的锁模脉宽智能机械，且生成二维码的每一个根概率梳线马力都不超50 μW。再生利用并不是验室所具备的数据，再生利用该缴光器所产生的光梳也还能够保持线宽< 20 kHz，信噪比> 70 dbc。

图1    频点梳线提醒(xing)图

其次，锁(suo)定fceo的(de)(de)(de)f-2f自参考过程通常要求激光(guang)拥有至(zhi)少1 nJ的(de)(de)(de)脉冲(chong)(chong)能量(即frep频(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)= 1 GHz时，平均功(gong)率(lv)(lv)(lv)> 1 W)，这样才能方便与干涉仪(yi)进行高精(jing)度对准。而zui近(jin)，OCTave Photonics与Vescent Photonics合(he)作，开发了(le)(le)一项新的(de)(de)(de)整合(he)与封装技术。利用该项技术，光(guang)频(pin)(pin)(pin)梳偏(pian)(pian)频(pin)(pin)(pin)锁(suo)定模(mo)块(kuai)(COSMO)为(wei)检测激光(guang)频(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)梳的(de)(de)(de)载波包络偏(pian)(pian)频(pin)(pin)(pin)提(ti)供了(le)(le)一种(zhong)紧(jin)凑的(de)(de)(de)单箱解决方案。COSMO模(mo)块(kuai)利用纳米光(guang)子波导技术将光(guang)限制在~ 1 μm的(de)(de)(de)模(mo)式(shi)直(zhi)径(jing)。借助(zhu)强(qiang)烈的(de)(de)(de)非线性(xing)光(guang)学效(xiao)应，使得COSMO模(mo)块(kuai)允(yun)许(xu)以小于200 pJ (即frep频(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)=1 GHz时，平均功(gong)率(lv)(lv)(lv)< 200 mW)的(de)(de)(de)脉冲(chong)(chong)能量精(jing)确检测fceo。zui后，由于1 GHz重(zhong)复频(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)频(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)梳的(de)(de)(de)fceo可以从DC变化至(zhi)500 MHz，因此(ci)为(wei)激光(guang)提(ti)供快(kuai)速反馈(kui)(kui)所需的(de)(de)(de)电子设备并非微不足道。新的(de)(de)(de)Vescent Photonics SLICE偏(pian)(pian)移锁(suo)相(SLICE-OPL)盒提(ti)供了(le)(le)一种(zhong)直(zhi)接的(de)(de)(de)反馈(kui)(kui)解决方案，可在高达(da)10 GHz的(de)(de)(de)频(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)(lv)下反馈(kui)(kui)稳定fceo。

图(tu)2    1 GHz 1550 nm简化光频梳系统化制(zhi)作

Menhir Photonics、Octave Photonics和Vescent Photonics的这三种突破性技术结合在一起，便简单形成了一个1 Ghz低噪声飞秒激光频率梳系统。在这个系统中，wan 全稳(wen)定的激光(guang)频率梳(shu)可以(yi)在几分钟(zhong)而不是几天(tian)内(nei)构建出来。各(ge)个(ge)光(guang)学模块(kuai)间由保偏光(guang)纤相互连接，以(yi)简(jian)化组装难度并(bing)减(jian)少热漂移。

我们(men)将放(fang)大(da)器(qi)输出(chu)(chu)连接到COSMO模(mo)块(kuai)，并调整放(fang)大(da)器(qi)以提供zui强的(de)fceo信号。在(zai)300 kHz分(fen)辨(bian)率带宽下，fceo的(de)信噪比约为36 dB，在(zai)100 kHz分(fen)辨(bian)率带宽下，信噪比约为42 dB(图(tu)3)。这(zhei)(zhei)(zhei)样的(de)信噪比数据对于fceo所需的(de)精(jing)确可靠的(de)锁(suo)定来说(shuo)绰绰有余。然后，我们(men)将fceo电(dian)信号连接到Vescent SLICE-OPL并开始反馈控(kong)制(zhi)，这(zhei)(zhei)(zhei)使得(de)我们(men)能够将fceo锁(suo)定到任意RF频率(图(tu)3，右侧蓝色曲(qu)线(xian))。当我们(men)增加反馈的(de)增益(yi)时，我们(men)看(kan)到fceo的(de)中(zhong)心(xin)变窄，“相(xiang)干尖峰(feng)"出(chu)(chu)现在(zai)中(zhong)心(xin)(图(tu)3，右侧橙色曲(qu)线(xian))。这(zhei)(zhei)(zhei)表明(ming)我们(men)实现了fceo的(de)精(jing)确锁(suo)相(xiang)。在(zai)fceo锁(suo)中(zhong)观察到的(de)环内剩(sheng)余相(xiang)位(wei)(wei)噪声(sheng)如图(tu)4所示(shi)，证实了对频率低于40 khz的(de)相(xiang)位(wei)(wei)噪声(sheng)有很强的(de)抑制(zhi)作用(yong)。

图3    使用(yong)COSMO单元检(jian)测载波(bo)包络偏移频率fceo峰(feng)值(zhi)

图(tu)4    锁定fceo的环内相位噪声

利用Menhir Photonics的MENHIR-1550激光器，Octave Photonics的光频梳偏频锁定模块(COSMO)和Vescent Photonics的SLICE-OPL锁相反馈模块，可以轻松构建简易的超低噪音光学频率梳系统。这一实验也表明目前这些模块化的专业产品能够以更低的尺寸、重量和功率要求实现zui先jin的性能。上海昊量光电作为国内专业的光电设备代理商，针对光频(pin)梳、微(wei)腔光频(pin)梳、fceo测量模(mo)块、锁相环(huan)、高重频(pin)脉冲振荡器等各类光电设备都可(ke)以提供选型及(ji)各项(xiang)技(ji)术服务，并且与Menhir Photonics、Octave Photonics保持着长期稳定合作。对于任何产(chan)品(pin)有兴趣(qu)或者有任何问题(ti)，都欢迎通过(guo)电话、电子邮件或者微信与我们联系。

武汉昊量光学做Octave Photonics与Menhir photonics在中国现代台湾国家国家的代商，为您供给非常专业的挑选及及新服务于。

关干昊量光电公司：沈阳昊量光纤激光束切割机的反应公司资料机械装备受限企业是光纤激光束切割机的反应公司资料商品专 业代商，商品包涵以及激光束机器器、光纤激光束切割机的反应公司资料调试器、光纤激光束切割机的反应估测机械装备、光纤激光束切割机的反应元器件封装等，相关广泛应用内容涵盖了资料生产制作、光网络通讯、生态学制品医辽、生态学学钻研、国 防、量 子光纤激光束切割机的反应、生态学制品显微、物联网感测器、激光束机器打造等；为大家提 供完 整的机械装备装有，培圳，硬件配置制作管理，免费软件制作管理，信息系统集成化等服务质量。