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基于有源Fabry-Perot腔的激光脉冲延时自外差研究

白岩 赵卫疆 任德明 曲彦臣 刘闯 袁晋鹤 钱黎明 陈振雷

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基于有源Fabry-Perot腔的激光脉冲延时自外差研究

白岩, 赵卫疆, 任德明, 曲彦臣, 刘闯, 袁晋鹤, 钱黎明, 陈振雷

Heterodyne research on times delay of laser pulses based on active Fabry-Perot cavity

Bai Yan, Zhao Wei-Jiang, Ren De-Ming, Qu Yan-Chen, Liu Chuang, Yuan Jin-He, Qian Li-Ming, Chen Zhen-Lei
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  • 对注入有源Fabry-Perot腔内的单纵模脉冲进行了延时理论分析, 计算了Fabry-Perot腔内增益, 并对脉冲输出进行了数值模拟, 结果表明当脉冲能量衰减到一定值时, 新增抽运粒子数提供的增益可以补偿腔内损耗, 延时脉冲的输出可以达到稳态. 然后利用激光二极管侧面抽运Nd: YAG激光器做为Fabry-Perot腔, 对外部入射的单纵模脉冲光进行了延时, 得到了延时时间2 ups、脉冲数量140个的实验结果. 最后利用有源Fabry-Perot腔对参考光进行延时, 声光移频器对信号光产生频移, 进行了外差实验, 实验结果与移频器的设置值相符, 误差在4%以内.
    The delay theoretical analysis result of single-longitudinal-mode pulse injected in active Fabry-Perot cavity has been obtained. The gain in Fabry-Perot cavity has been calculated and the numerical simulation result of output pulse has been obtained. The results show that when the energy of the pulse decreases at a certain value, the gain produced by increased pump particle population can compensate the loss in the cavity and the delay pulse can achieve steady state. In experiment, the active Fabry-Perot cavity is a Nd: YAG laser sided pumped by laser diode. For the pulse inputed externally, we achieve 140 pulses within 2 ups. Finally, the reference light is delayed using the active Fabry-Perot cavity. And we show the heterodyne experiment of signal light whose frequency shift generated by an acousto-optic modulation (AOM), and the experiment results accord with the frequency shift of the AOM and the error is less than 4%.
    • 基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:HIT.KLOF.2010036)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities (Grant No. HIT.KLOF.2010036).
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-10-30
  • 修回日期:  2012-05-10
  • 刊出日期:  2012-05-05

基于有源Fabry-Perot腔的激光脉冲延时自外差研究

  • 1. 哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室, 哈尔滨 150080
    基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:HIT.KLOF.2010036)资助的课题.

摘要: 对注入有源Fabry-Perot腔内的单纵模脉冲进行了延时理论分析, 计算了Fabry-Perot腔内增益, 并对脉冲输出进行了数值模拟, 结果表明当脉冲能量衰减到一定值时, 新增抽运粒子数提供的增益可以补偿腔内损耗, 延时脉冲的输出可以达到稳态. 然后利用激光二极管侧面抽运Nd: YAG激光器做为Fabry-Perot腔, 对外部入射的单纵模脉冲光进行了延时, 得到了延时时间2 ups、脉冲数量140个的实验结果. 最后利用有源Fabry-Perot腔对参考光进行延时, 声光移频器对信号光产生频移, 进行了外差实验, 实验结果与移频器的设置值相符, 误差在4%以内.

English Abstract

参考文献 (21)

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