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覆盖可见光波长的掺Er光纤飞秒光学频率梳

刘欢 曹士英 孟飞 林百科 方占军

覆盖可见光波长的掺Er光纤飞秒光学频率梳

刘欢, 曹士英, 孟飞, 林百科, 方占军
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  • 飞秒光学频率梳波长覆盖范围向可见光波长扩展对于碘稳频激光的绝对频率测量以及光钟研究中钟激光的绝对频率测量都具有十分重要的意义. 本文在自行研制掺Er光纤飞秒光学频率梳的基础上, 采用放大-倍频-扩谱的方案, 实现了激光输出波长向可见光波长的扩展. 掺Er光纤飞秒光学频率梳输出的一部分光激光脉冲, 功率约为8 mW, 首先经掺Er光纤放大器将功率提高到531 mW, 此后利用MgO: PPLN晶体倍频, 倍频后激光的功率为170 mW, 倍频效率为32%, 脉冲宽度为85 fs. 倍频后的激光通过光子晶体光纤进行光谱展宽. 通过优化入射光偏振状态可以实现波长覆盖500-1000 nm, 输出功率为85 mW, 耦合效率为50%. 采用小型化碘稳频532 nm Nd: YAG激光器输出激光与光学频率梳光谱展宽后的激光进行拍频可以获得30 dB的拍频信号. 覆盖可见光波长的掺Er光纤飞秒光学频率梳为可见光范围内激光的绝对频率测量提供了技术手段.
    • 基金项目: 清华大学自主科研计划(批准号: 20131089299), 质检公益性行业科研专项(批准号: 201310007), 北京高等学校青年英才计划(批准号: YETP0087)和精密测试技术及仪器国家重点实验室开放基金(批准号: pil1201)资助的课题.
    [1]

    Udem Th, Reichert J, Holzwarth R, Hänsch T W 1999 Phys. Rev. Lett. 82 3568

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    Kohno T, Yasuda M, Hosaka K, Inaba H, Nakajima Y, Hong F L 2009 Appl. Phys. Express 2 072501

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    Chou C W, Hume D B, Koelemeij J C J, Wineland D J, and Rosenband T 2010 Phys. Rev. Lett. 104 070802

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    Campbell G K, Ludlow A D, Blatt S, Thomsen J W, Martin M J, de Miranda M H G, Zelevinsky T, Boyd M M, Ye J, Diddams S A, Heavner Th P, Parker Th E, Jefferts S R 2008 Metrologia. 45 539

    [6]

    Huang Y, Cao J, Liu P, Liang K, Ou B, Guan H, Huang X, Li T, Gao K 2012 Phys. Rev. A 85 030503

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    Washburn B R, Diddams S A, Newbury N R, Nicholson J W, Yan M F, Jorgensen C G 2004 Opt. Lett. 29 250

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    Ruehl A, Marcinkevicius A, Fermann M E, Hartl I 2010 Opt. Lett. 35 3015

    [12]

    Peng J L, Ahn H, Shu R H, Chui H C, Nicholson J W 2007 Appl. Phys. B 86 49

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    Lea S N, Rowley W R C, Margolis H S, Barwood G P, Huang G, Gill P 1, Chartier J M, Windeler R S 2003 Metrologia 40 844

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    Fujieda M, Kumagai M, Nagano S, Yamaguchi A, Hachisu H, Ido T 2011 Opt. Express 19 16498

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    [3] 刘欢, 巩马理, 曹士英, 林百科, 方占军. 303MHz高重复频率掺Er光纤飞秒激光器. 物理学报, 2015, 64(11): 114210. doi: 10.7498/aps.64.114210
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-02
  • 修回日期:  2014-11-07
  • 刊出日期:  2015-05-05

覆盖可见光波长的掺Er光纤飞秒光学频率梳

  • 1. 清华大学精密仪器系, 激光与光子技术研究室, 北京 100084;
  • 2. 中国计量科学研究院, 时间频率计量研究所, 北京 100029
    基金项目: 

    清华大学自主科研计划(批准号: 20131089299), 质检公益性行业科研专项(批准号: 201310007), 北京高等学校青年英才计划(批准号: YETP0087)和精密测试技术及仪器国家重点实验室开放基金(批准号: pil1201)资助的课题.

摘要: 飞秒光学频率梳波长覆盖范围向可见光波长扩展对于碘稳频激光的绝对频率测量以及光钟研究中钟激光的绝对频率测量都具有十分重要的意义. 本文在自行研制掺Er光纤飞秒光学频率梳的基础上, 采用放大-倍频-扩谱的方案, 实现了激光输出波长向可见光波长的扩展. 掺Er光纤飞秒光学频率梳输出的一部分光激光脉冲, 功率约为8 mW, 首先经掺Er光纤放大器将功率提高到531 mW, 此后利用MgO: PPLN晶体倍频, 倍频后激光的功率为170 mW, 倍频效率为32%, 脉冲宽度为85 fs. 倍频后的激光通过光子晶体光纤进行光谱展宽. 通过优化入射光偏振状态可以实现波长覆盖500-1000 nm, 输出功率为85 mW, 耦合效率为50%. 采用小型化碘稳频532 nm Nd: YAG激光器输出激光与光学频率梳光谱展宽后的激光进行拍频可以获得30 dB的拍频信号. 覆盖可见光波长的掺Er光纤飞秒光学频率梳为可见光范围内激光的绝对频率测量提供了技术手段.

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