A közelmúltban a Kínai Tudományos Akadémia (CAS) Shanghai Optikai és Precíziós Gépészeti Intézetének (SIPM) Űr- és Űrhajózási Lézertechnológiai és Rendszerek Tanszéke jelentős előrelépést tett a szálinterferométeres lézerfrekvencia-stabilizáció kutatásában. A kutatócsoport most először alkalmaz egy polarizációmegőrző szál különböző polarizációs tengelyeit, hogy létrehozzon egy kettős interferométeres frekvenciastabilizáló rendszert, amely a lézerfrekvencia rögzítésére és a szálhőmérséklet okozta frekvenciaingadozás kompenzálására szolgál, kihasználva a különböző lehetőségeket. a két polarizációs komponens fáziseltolódásának reakciói a hőmérsékletre, ill. Az eredményeket az Optics Letters publikálja "Hőmérsékletérzékeny FDL-stabilizált lézer PMF-alapú kettős interferométer használatával" címmel. Az eredményeket az Optics Letters közölte.
Az ultrastabilizált lézerek alkalmazása a precíziós mérések területén egyre nagyobb követelményeket támaszt a lézerek teljesítményével szemben. A szálkésleltető vonalakon alapuló, teljes szálas frekvenciastabilizált lézerek nagy tömörségük és megbízhatóságuk, valamint gyors szélessávú frekvenciahangolási képességük miatt keltették fel a figyelmet. Manapság az ilyen ultrastabilizált lézerek rövid távú frekvenciastabilitását elsősorban a szál belső termikus zaja korlátozza, míg a hosszú távú stabilitás gyorsan romlik a hőmérsékleti zavarok miatt. A vákuum többrétegű hőárnyékolást és a többlépcsős hőmérséklet-szabályozást gyakrabban alkalmazzák a hőmérsékleti zavarok elnyomására, amelyek növelik a rendszer bonyolultságát, és így korlátozzák a frekvenciastabilizált lézerek széles körű alkalmazását, és sürgősen új megközelítésekre van szükség a probléma megoldásához.
1. ábra A kettős interferométeres frekvenciastabilizált lézer sematikus diagramja
Az előfeszítést megőrző szálak egyidejűleg két egymásra merőleges polarizációs állapotú nyalábokat tudnak továbbítani, és stabilan tudják tartani az áteresztett fény polarizációs állapotát. Mivel az előfeszítést megőrző szál gyors és lassú tengelye eltérő termooptikai együtthatóval rendelkezik, eltérően reagálnak a hőmérsékletre. A csapat ezt a tulajdonságot az előfeszítést megőrző szál gyors és lassú tengelyének felhasználásával aknázta ki a lézerfény egyidejű továbbítására, így kétirányú szálas interferométert alkotva különböző paraméterekkel. A lézerfrekvencia az egyik interferométerhez van rögzítve, és a szál hőmérsékletének ingadozása változásokat okoz az interferométer optikai tartományában, ami viszont ingadozást okoz a stabilizált lézer frekvenciájában. A két interferométerből kinyert fáziskülönbség jelek a lézerátvitel optikai tartománykülönbségének ingadozásaiként jellemezhetők a szál két polarizációs irányában, amelyek erősen korrelálnak a szál útjában bekövetkező hőmérséklet-változásokkal. Ha a kivont fáziskülönbség-jelet a frekvenciastabilizált lézer frekvenciaváltozásának kompenzálására használjuk, az ugyanazon hőmérséklet-ingadozás által okozott frekvenciaingadozást több mint 25-szeresére csökkenthetjük. Ily módon a frekvenciastabilizált lézer hőmérséklet-érzékenysége jelentősen javítható, a hosszú távú frekvenciastabilitás fokozható, a szálinterferométeres frekvenciastabilizált lézer pedig népszerűsíthető a gravitációs hullámok térben és más területeken történő észlelésében.
2. ábra Frekvencia ingadozás (a) és frekvenciastabilitás (b) a frekvenciastabilizált lézer kompenzációja előtt és után
