自动NPE锁模飞秒激光频率梳研究

ZHANG Wenxi, YANG Xuhong, YANG Ruiqiang, CHEN Dayong, XIAO Yuhua, MIU Peixian, WANG Ji, LIU Zhidong, FAN Dong,DAI Hu

Vacuum and Cryogenics（2023）

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摘要

基于非线性偏振演化(NPE)锁模技术的光纤光梳具有脉冲宽度窄、光谱覆盖广、重复频率高、相位噪声低等诸多优点,然而,由于锁模稳定性不好,该技术逐渐在工程应用中被非线性放大环形镜(NALM)和半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模技术取代.为了扩展NPE光纤光梳的工程应用范围,研制了具有自动锁模功能的NPE掺铒光纤光梳,采用电控偏振控制器和自动锁模电路实现光纤激光器的自动锁定,锁模脉冲宽度 90 fs,重复频率 101.5 MHz.采用共线式f-2f自参考技术测得 40 dB的载波包络相移频率fceo信号,并采用上混频与 64分频相结合的方式将fceo锁定至 20 MHz,锁定精度 1.5 mHz.通过锁定 40次谐波的方法,利用自研的重复频率调节机构实现重复频率frep锁定,锁定后的频率精度为199 μHz.

关键词

optical frequency comb,femtosecond laser,automatically mode-locking,phase locked loop,electronically controlled polarization controller

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