基于非平衡光纤干涉仪的窄线宽激光光源跳模实时测试方法

窄线宽激光器随机发生的跳模现象,是影响光学系统稳定的重要因素。激光器线宽窄往往意味着较长的谐振腔和较小的模间隔,从而给跳模的监测带来了难度。本文提出一种基于非平衡光纤干涉仪的窄线宽光源跳模测试方法,该方法将激光器跳模的频率变化转变为干涉仪的相位变化,并通过相位产生载波(PGC)调制解调技术来检测相位信息,从而实现对跳模过程的监测。该方法灵敏度高,能够长时间连续监控,测试效果优于Fabry-Perot干涉仪,还可在kHz量级上测量窄线宽激光器的线宽,为单纵模窄线宽激光器研究提供有效的测试手段。

窄线宽激光器线宽的非平衡光纤干涉仪测量法

针对已有线宽检测方法在窄线宽激光器测量中存在的缺陷,提出一种利用非平衡光纤干涉仪相位噪声测量并计算线宽的方法。理论分析了短程差非平衡干涉仪相位噪声与窄线宽激光器的光频噪声的关系,得到了激光器的光波功率频谱和线宽。利用臂差为10 m的光纤干涉仪对窄线宽分布反馈激光器进行测量,结果表明激光器光波功率谱有近似的洛伦兹线型且线宽为5.4 kHz,与5 kHz的理论值相近。窄线宽光纤环形腔激光器的线宽测量结果为0.75 kHz,比用零拍法测量到的同类型激光器低于1.5 kHz的结果更精确。

非平衡光纤干涉仪的相位稳定方法研究

光量子信息技术通过使用光子承载量子信息,在量子通信、量子精密测量、线性光量子计算中发挥着重要作用.近年来,非平衡光纤干涉仪被广泛应用于光量子比特信息的制备、操控和测量过程中.然而,基于光纤器件的非平衡光纤干涉仪容易受到环境温度、应力等物理量变化的扰动,使得其使用过程需要反馈控制的配合.现有反馈控制装置常使用一束参考激光结合光电探测来实现,容易在光量子比特信息中引入额外噪声.因此,本文面向光量子信息应用,验证了一种基于弱相干参考光结合单光子探测计数的反馈控制方案.在理论分析基础上,我们实现了对臂长差约为1 m的非平衡光纤迈克尔逊干涉仪(fiber Michelson interferometer)的反馈控制,相位抖动小于0.042弧度,并在该干涉仪中测量到单光子干涉的条纹可见度大于99%.

分布反馈光纤激光器水听器

本文介绍了一种新型的基于分布反馈光纤激光器(DFB-FL)的光纤水听器系统。系统采用非平衡M-Z光纤干涉仪的解调方法和相位补偿的零差检测方式。实验结果表明,未封装的DFB-FL对微弱的振动信号非常灵敏,并且能获得准确的声音信号。

基于干涉仪动态相移的光纤激光器跳模检测方法

针对已有方法在单频光纤激光器跳模检测中存在的不足,提出一种基于非平衡光纤Michelson干涉仪动态相移的跳模检测方法。使用干涉仪将激光器跳模时的光频突变转换为相位工作点的突变,并通过同步监测相位工作点的正余弦函数两路信号来跟踪与判断它的动态相移,成功实现了对超窄线宽掺铒光纤环形激光器偶发的随机跳模以及由开机瞬态热效应触发的连续多次跳模的测量与分析。结果表明,该方法检测灵敏度高,跳模判据实时直观,并能测量跳模前后可能发生的频漂,为评价单频光纤激光器的模式稳定能提供有效的测试手段。

量子光力系统中激光额外噪声的高效抑制（英文）

采用级联非平衡马赫-曾德光纤干涉仪来降低激光额外噪声,并实验证明了其可行性及激光噪声抑制效果.当光纤干涉仪两臂长度差为127m时,通过自制的自动相位锁定装置,可以长时间稳定地将干涉仪两臂的相对相位锁定在零相位,此时激光光场在800kHz及其整数倍频率处的额外噪声得到高效地抑制,降低幅度可达45dB以上.调节干涉仪的两臂差,可以改变噪声过滤的频段.基于该方法的噪声抑制装置结构紧凑、成本低,可应用于量子光力系统中散粒噪声极限光场的获得.

单纵模分布反馈式光纤激光器的相干坍塌特性研究

通过建立复合腔模型,分析了外光反馈对单纵模分布反馈式(DFB)光纤激光器稳定性的影响,研究了外光反馈引起的相干坍塌阈值特性。通过采用模式分裂表征方法和相位噪声表征方法,对DFB光纤激光器的相干坍塌现象进行了对照检测,成功测量了瑞利散射和端面反射分别引起单纵模DFB光纤激光器发生相干坍塌时工作纵模的分裂情况,证明只考虑瑞利散射时DFB光纤激光器的阈值传导光纤长度小于200m。实验结果和理论分析相吻合,验证了采用上述两种方法检测相干坍塌的可行性,对于DFB光纤激光传感阵列的结构设计具有指导意义。