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太赫兹双梳光谱中重复频率差影响的研究
1
作者
吴静睿
郭旭光
《光学仪器》
2022年第5期20-27,共8页
太赫兹双梳光谱技术因其高频率分辨率和高灵敏度等优点,近年来成为一种有力的光谱测量技术。为了提高光谱系统的探测性能,本文分析了双梳光谱技术在时域和频域中的采样原理及方法,基于两台飞秒激光器搭建了一套重复频率可调的太赫兹双...
太赫兹双梳光谱技术因其高频率分辨率和高灵敏度等优点,近年来成为一种有力的光谱测量技术。为了提高光谱系统的探测性能,本文分析了双梳光谱技术在时域和频域中的采样原理及方法,基于两台飞秒激光器搭建了一套重复频率可调的太赫兹双梳光谱系统。通过改变一台光频梳的重复频率,系统地研究了不同重复频率差对太赫兹双梳光谱系统性能的影响。结果表明有效范围内的重复频率差越小,探测到光谱质量越高。当重复频率差为10 Hz时,太赫兹双梳光谱系统的探测性能最佳。此研究为太赫兹双梳光谱技术选择最合适的重复频率差提供了方法。
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关键词
光学频率
梳
太赫兹波
双梳光谱
重复频率差
下载PDF
职称材料
单腔双光梳激光器及其光谱学应用研究进展
被引量:
2
2
作者
朱志高
刘娅
+1 位作者
杨洁
胡国庆
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期3321-3330,共10页
光频梳因频率等间隔、波长稳定、谱线线宽窄以及谱宽大等特性,在高精度测量和计量中具有广泛的应用。其中,双光梳快速测量包括光谱测量、绝对测距、三维成像和超快异步光学采样等已成为研究热点之一。近年来,基于自由运行的单腔双光梳...
光频梳因频率等间隔、波长稳定、谱线线宽窄以及谱宽大等特性,在高精度测量和计量中具有广泛的应用。其中,双光梳快速测量包括光谱测量、绝对测距、三维成像和超快异步光学采样等已成为研究热点之一。近年来,基于自由运行的单腔双光梳激光器的双梳光谱学系统由于具有结构简单、测量范围大和精度高等优点而备受关注。首先从时域和频域介绍了光频梳的特性和应用,尤其介绍了双光梳测量的优势,相较目前主流的稳频稳相锁模激光器、电光调制等双光梳光源实现方案,单腔双光梳激光器方案有望避免采用复杂的电子控制系统,简化双光梳光源的结构、体积和成本。因此,重点介绍了波长复用、偏振复用、空间复用和脉冲波形复用的单腔双光梳光纤激光器实现技术,并对其基本原理、性能参数和当前研究的进展以及目前发展中仍然存在的问题进行了分析;同时对保偏光纤双光梳激光器的研究现状及其性能进行了总结。接着,重点介绍了双梳光谱学的测量原理,回顾了现有光谱扩展技术,并详细介绍了基于自由运行的单腔双光梳激光器的双梳光谱学应用案例,包括掺铒光纤激光器所在的近红外波段以及其扩展到中红外和太赫兹波段的光谱探测。最后,总结了目前的单腔双光梳激光器的主要发展趋势,包括进一步提高单腔型双光梳激光腔的重频稳定性、降低共模噪声、探索单腔双光梳系统在中红外以及太赫兹波段的应用,推动单腔双光梳锁模光纤激光器的实用化。
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关键词
光频
梳
双梳光谱
学
锁模激光器
异步光学采样
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职称材料
自适应双光梳光谱原理分析与实现
被引量:
7
3
作者
杨力
沈旭玲
+2 位作者
杨康文
郝强
曾和平
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期148-154,共7页
采用自适应双光梳光谱检测方法对乙炔(C_2H_2)气体在ν_1+ν_3吸收带部分的P支谱线进行测量,并通过与HITRAN相应数据库的对比,验证了该方法的准确性。从采样定理出发,分析了自适应主动补偿技术的工作机理,并讨论了其高阶信号和带宽的特...
采用自适应双光梳光谱检测方法对乙炔(C_2H_2)气体在ν_1+ν_3吸收带部分的P支谱线进行测量,并通过与HITRAN相应数据库的对比,验证了该方法的准确性。从采样定理出发,分析了自适应主动补偿技术的工作机理,并讨论了其高阶信号和带宽的特性。使用非线性光纤对光梳进行200nm范围的超连续谱展宽,拓展了其宽谱特性。时域信号单次采样时长为600μs,光谱分辨率达1.09GHz,光谱更新频率为180Hz。自适应补偿技术有效解决了自然室温条件下梳齿快漂引起的光谱抖动问题。同时,光梳振荡源重复频率锁定后均方差抖动控制为7.01 MHz,锁定光梳振荡源的重复频率和反馈调节控制连续激光的中心频率,可有效抑制光梳梳齿的慢漂现象,使双光梳光谱测量系统的稳定运行时间由几分钟提升至半小时量级,增强了自适应双光梳系统的长期稳定性和实用性。
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关键词
激光光学
光谱
分析
自适应
双
光
梳
光谱
载波包络相位
重复频率
原文传递
自由运行光纤激光器产生GHz光频梳的模式过滤技术
4
作者
谢琦然
李勇琪
吴舜
《光子学报》
2024年第12期105-114,共10页
将光频梳的重复频率提高到GHz级别,不仅可以实现更广带宽、更高速的气体光谱探测,还在天文光谱仪精密定标、大容量光通信网络等领域发挥重要作用。基于理论模拟,设计并搭建模式滤波腔,使用Pound-Drever-Hall技术,对全光纤锁模激光器进...
将光频梳的重复频率提高到GHz级别,不仅可以实现更广带宽、更高速的气体光谱探测,还在天文光谱仪精密定标、大容量光通信网络等领域发挥重要作用。基于理论模拟,设计并搭建模式滤波腔,使用Pound-Drever-Hall技术,对全光纤锁模激光器进行模式过滤。成功实现了重复频率从97.4 MHz到1.75 GHz的显著提升,并取得了23 dB的最小边模抑制比。四组对比实验结果表明,当高阶模式与光频梳模式重叠时,边模抑制比会降低。光频梳的原始重复频率越大,可以获得更高的边模抑制比。研究成果有望进一步提高光纤光频梳的重复频率,推动低成本、便捷的光频梳应用。
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关键词
光学频率
梳
模式过滤腔
重复频率倍增
光纤激光器
双梳光谱
学
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职称材料
题名
太赫兹双梳光谱中重复频率差影响的研究
1
作者
吴静睿
郭旭光
机构
上海理工大学光电信息与计算机工程学院
出处
《光学仪器》
2022年第5期20-27,共8页
基金
国家自然科学基金(61731020)。
文摘
太赫兹双梳光谱技术因其高频率分辨率和高灵敏度等优点,近年来成为一种有力的光谱测量技术。为了提高光谱系统的探测性能,本文分析了双梳光谱技术在时域和频域中的采样原理及方法,基于两台飞秒激光器搭建了一套重复频率可调的太赫兹双梳光谱系统。通过改变一台光频梳的重复频率,系统地研究了不同重复频率差对太赫兹双梳光谱系统性能的影响。结果表明有效范围内的重复频率差越小,探测到光谱质量越高。当重复频率差为10 Hz时,太赫兹双梳光谱系统的探测性能最佳。此研究为太赫兹双梳光谱技术选择最合适的重复频率差提供了方法。
关键词
光学频率
梳
太赫兹波
双梳光谱
重复频率差
Keywords
optical frequency comb
terahertz wave
dual-comb spectroscopy
repetition frequency difference
分类号
O433.1 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
单腔双光梳激光器及其光谱学应用研究进展
被引量:
2
2
作者
朱志高
刘娅
杨洁
胡国庆
机构
云南师范大学物理与电子信息学院
北京信息科技大学
北京信息科技大学
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期3321-3330,共10页
基金
国家自然科学基金项目(61705236)
北京市自然科学基金项目(3204047)资助。
文摘
光频梳因频率等间隔、波长稳定、谱线线宽窄以及谱宽大等特性,在高精度测量和计量中具有广泛的应用。其中,双光梳快速测量包括光谱测量、绝对测距、三维成像和超快异步光学采样等已成为研究热点之一。近年来,基于自由运行的单腔双光梳激光器的双梳光谱学系统由于具有结构简单、测量范围大和精度高等优点而备受关注。首先从时域和频域介绍了光频梳的特性和应用,尤其介绍了双光梳测量的优势,相较目前主流的稳频稳相锁模激光器、电光调制等双光梳光源实现方案,单腔双光梳激光器方案有望避免采用复杂的电子控制系统,简化双光梳光源的结构、体积和成本。因此,重点介绍了波长复用、偏振复用、空间复用和脉冲波形复用的单腔双光梳光纤激光器实现技术,并对其基本原理、性能参数和当前研究的进展以及目前发展中仍然存在的问题进行了分析;同时对保偏光纤双光梳激光器的研究现状及其性能进行了总结。接着,重点介绍了双梳光谱学的测量原理,回顾了现有光谱扩展技术,并详细介绍了基于自由运行的单腔双光梳激光器的双梳光谱学应用案例,包括掺铒光纤激光器所在的近红外波段以及其扩展到中红外和太赫兹波段的光谱探测。最后,总结了目前的单腔双光梳激光器的主要发展趋势,包括进一步提高单腔型双光梳激光腔的重频稳定性、降低共模噪声、探索单腔双光梳系统在中红外以及太赫兹波段的应用,推动单腔双光梳锁模光纤激光器的实用化。
关键词
光频
梳
双梳光谱
学
锁模激光器
异步光学采样
Keywords
Optical frequency comb
Dual-comb spectroscopy
Mode-locked laser
Asynchronous optical sampling
分类号
TN248 [电子电信—物理电子学]
下载PDF
职称材料
题名
自适应双光梳光谱原理分析与实现
被引量:
7
3
作者
杨力
沈旭玲
杨康文
郝强
曾和平
机构
上海理工大学光电信息与计算机工程学院
华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室
中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期148-154,共7页
基金
国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ150092)
国家自然科学基金(11704253
+3 种基金
11434005
11504235)
中国博士后基金(2015M581634)
上海市青年科技英才"扬帆计划"(17YF1413100)
文摘
采用自适应双光梳光谱检测方法对乙炔(C_2H_2)气体在ν_1+ν_3吸收带部分的P支谱线进行测量,并通过与HITRAN相应数据库的对比,验证了该方法的准确性。从采样定理出发,分析了自适应主动补偿技术的工作机理,并讨论了其高阶信号和带宽的特性。使用非线性光纤对光梳进行200nm范围的超连续谱展宽,拓展了其宽谱特性。时域信号单次采样时长为600μs,光谱分辨率达1.09GHz,光谱更新频率为180Hz。自适应补偿技术有效解决了自然室温条件下梳齿快漂引起的光谱抖动问题。同时,光梳振荡源重复频率锁定后均方差抖动控制为7.01 MHz,锁定光梳振荡源的重复频率和反馈调节控制连续激光的中心频率,可有效抑制光梳梳齿的慢漂现象,使双光梳光谱测量系统的稳定运行时间由几分钟提升至半小时量级,增强了自适应双光梳系统的长期稳定性和实用性。
关键词
激光光学
光谱
分析
自适应
双
光
梳
光谱
载波包络相位
重复频率
Keywords
laser optics
spectrum analysis
adaptive dual-comb spectroscopy
carrier envelope phase
repetition rate
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
自由运行光纤激光器产生GHz光频梳的模式过滤技术
4
作者
谢琦然
李勇琪
吴舜
机构
武汉工程大学光学信息与模式识别湖北省重点实验室
出处
《光子学报》
2024年第12期105-114,共10页
基金
湖北省自然科学基金(No.2023AFB778)
武汉工程大学校园科学基金(No.22QD01)。
文摘
将光频梳的重复频率提高到GHz级别,不仅可以实现更广带宽、更高速的气体光谱探测,还在天文光谱仪精密定标、大容量光通信网络等领域发挥重要作用。基于理论模拟,设计并搭建模式滤波腔,使用Pound-Drever-Hall技术,对全光纤锁模激光器进行模式过滤。成功实现了重复频率从97.4 MHz到1.75 GHz的显著提升,并取得了23 dB的最小边模抑制比。四组对比实验结果表明,当高阶模式与光频梳模式重叠时,边模抑制比会降低。光频梳的原始重复频率越大,可以获得更高的边模抑制比。研究成果有望进一步提高光纤光频梳的重复频率,推动低成本、便捷的光频梳应用。
关键词
光学频率
梳
模式过滤腔
重复频率倍增
光纤激光器
双梳光谱
学
Keywords
Optical frequency comb
Mode-filtering cavity
Repetition frequency multiplication
Fiber laser
Dual-comb spectroscopy
分类号
O433.1 [理学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
太赫兹双梳光谱中重复频率差影响的研究
吴静睿
郭旭光
《光学仪器》
2022
0
下载PDF
职称材料
2
单腔双光梳激光器及其光谱学应用研究进展
朱志高
刘娅
杨洁
胡国庆
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
下载PDF
职称材料
3
自适应双光梳光谱原理分析与实现
杨力
沈旭玲
杨康文
郝强
曾和平
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
7
原文传递
4
自由运行光纤激光器产生GHz光频梳的模式过滤技术
谢琦然
李勇琪
吴舜
《光子学报》
2024
下载PDF
职称材料
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