科研成果

基于光纤干涉仪稳频激光器研制取得重要进展

发布日期:2026-01-04 【字号:

近日,中国科学院国家授时中心张首刚、董瑞芳和刘涛研究员带领的团队在光纤干涉仪稳频激光器研究方面取得重要进展。团队率先采用短光纤循环干涉仪稳频技术,成功解决了高鉴频干涉仪小型化问题,实现全光纤化超低频率噪声激光输出。

基于光纤干涉仪稳频的超低噪声激光系统是高精度光纤光频传递的主要光源之一。光纤干涉仪作为该超低频率噪声激光系统的核心部件,它是决定光纤稳频激光是否具备工程应用(如可搬运和小型化)的关键因素之一。研究团队利采用理论分析、数值模拟仿真和实验测试相结合的方法,解决了短光纤干涉仪无法获得高鉴频精度的问题,激光频率噪声显著降低。该方案在不降低系统鉴频精度的前提下,延时光纤的长度减小至少一个数量级以上;减小延时光纤的长度可有效减少其耗费的振动、热和重量等资源,有效降低全光纤稳频激光系统的SWaP指标。同时,团队优化低振动敏感度光纤支架降低振动对光纤干涉仪的影响,有效阻断振动的传递,摆脱了光纤干涉仪对隔振台的依赖,锁定后该激光系统的频率噪声在1Hz-10 kHz频域内均低于1Hz2/Hz。本研究为可搬运全光纤稳频激光器的研制提供重要的技术保障。

(a)实验装置示意(b)光纤干涉仪输出的拍频信号(c)稳频前后激光器频率噪声谱密度

相关研究成果以《An ultra-low frequency noise laser based on all-fiber integrated recirculating interferometers》为题发表在国际知名期刊Journal of Lightwave Technology。