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题名单腔双光梳集成中红外光源研究(特邀)
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作者
陈彩欣
李思萱
刘婷婷
闫明
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机构
华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室
华东师范大学重庆研究院精密光学重庆市重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第5期47-55,共9页
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基金
重庆市技术创新与应用发展专项(CSTB2022TIAD-DEX0031)
重庆市自然科学基金项目(CSTB2022NSCO-JQX0016)
+1 种基金
陕西省重点研发计划项目(2023KXJ-267)
航空科学基金项目(ASFC-202200220X8001)。
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文摘
中红外波段作为分子指纹区和大气窗口区,被认为是光谱学研究领域中最有发展潜力的波段之一。作为一种高灵敏、低噪声、高分辨的光谱探测方法,中红外光谱进一步拓宽了光频梳的实际应用领域,为温室气体检测及痕量气体分析提供了更多的可靠手段。文中以单腔双波长光纤激光器作为近红外光源,结合超连续谱产生技术,实现了集成中红外光源。两路重频差可调谐的脉冲序列由锁模光纤激光器输出,其中心波长分别为1 560 nm和1 561 nm,重频均约为29.79 MHz。利用全保偏光纤结构,使锁模激光器在外部环境中具有较强的抗干扰能力,采用锁相环装置精确锁定双光梳重频差,将重频差在2 h内的抖动范围由Hz量级降低至mHz量级,显著提升了双光梳相对频率稳定性。经双向泵浦掺铒光纤放大器放大,峰值功率均大于15 kW的两路飞秒脉冲泵浦同一氮化硅波导,将系统的输出波段由近红外延展至中红外。通过共享波导,减少了中红外系统组件数量,大大提高系统集成度,为中红外光源集成化提供更多思路。两路光梳产生的宽带中红外光谱均覆盖重要的3.2~3.6μm波段,适用于碳氢化合物分子的检测。文中发展的集成中红外系统兼具高集成度、高相干性及宽带宽等优势,能够为后续的中红外双光梳光谱应用提供高性能光源。
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关键词
光学频率梳
单腔双光梳
中红外
光纤激光器
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Keywords
optical frequency comb
single-cavity dual-comb
mid-infrared
fiber laser
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分类号
TN247
[电子电信—物理电子学]
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题名单腔双光梳拍频信号包络提取方法
被引量：2
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作者
陈杰
王晓宇
郭雨清
向挽峰
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机构
太原理工大学光电工程学院
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出处
《应用光学》
CAS
北大核心
2023年第4期914-919,共6页
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基金
国家自然科学基金(62105232)
山西省基础研究计划资助项目(20210302124169)。
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文摘
对单腔双光梳拍频信号的包络提取方法进行了实验研究。在单个光纤激光器中引入具有强双折射的保偏光纤,使脉冲沿偏振正交的两个方向进行复用传输和锁模。精细调节腔内偏振态,实现了重频差在337 Hz~2.33 kHz范围内连续可调的双光梳生成。通过激光器腔外偏振态调节和偏振分束,获得了消光比分别为28.5 dB和38.2 dB的两路光频梳。两路光频梳经过异步采样后,采用所设计的包络检波电路对拍频信号的包络进行提取,与采用基于样条插值和希尔伯特变换的包络提取算法计算结果相比,所提取的包络峰值位置基本保持一致,验证了该方法的可行性。双光梳拍频信号包络提取实验研究可以快速实时提取包络形状和包络峰值位置,可进一步应用于包络信号触发和精密测距等领域。
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关键词
激光器
光学频率梳
单腔双光梳
包络提取
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Keywords
laser
optical frequency combs
single-cavity dual-comb
envelope extraction
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分类号
TN248
[电子电信—物理电子学]
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题名多维度脉冲复用传输的单腔多光梳光纤激光器
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作者
王晓宇
陈杰
杨玲珍
向挽峰
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机构
太原理工大学电子信息与光学工程学院
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出处
《应用光学》
北大核心
2025年第2期458-464,共7页
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基金
山西省基础研究计划资助项目(20210302124169)。
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文摘
提出了一种结合波长、偏振和方向的多维度复用的单腔多光梳光纤脉冲激光器。在共腔双向支路的不同部分引入保偏光纤,与在线偏振控制器分别实现基于双折射效应的偏振复用机制和基于Lyot的光谱滤波效应。通过调节激光器的泵浦功率、偏振态和腔内损耗,实现了双光梳、三光梳和四光梳激光脉冲输出。基于此单腔三光梳激光器,使用希尔伯特算法对所得干涉图拍频信号的包络进行提取,根据光学游标效应,实现了2 km单模光纤的绝对距离测量,测距结果与使用标准光学时域反射仪的测量结果相吻合,验证了光梳间具有良好的互相干性。本研究方案提供了一种低复杂的多光梳光源,可用于多光梳精密测量领域。
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关键词
激光器
单腔双光梳技术
锁模光纤激光器
三光梳及四光梳生成
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Keywords
lasers
single-cavity dual-comb technology
mode-locked fiber laser
tri-comb and quad-comb generation
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分类号
TN248
[电子电信—物理电子学]
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