自1991年克尔透镜锁模(KLM)首次实现以来，被动锁模激光器已被广泛应用。特别是，被动锁模激光器在光学频率梳中起着关键作用，它为光学时钟、天文梳和低噪声微波产生等应用提供等距离的频率标记。这些应用的一个重要参数是锁模激光器的脉冲重复率，而每种应用都需要自己的频率范围。比如，对于光学晶格时钟10-1000MHz的重复频率是首选的；在天文摄谱仪校准中，使用光栅解析每个纵模需要5-50GHz的重复频率。电子设备技术的最新进展要求时钟的工作频率超过20GHz，以便进行高速数据通信和采集，例如第五代蜂窝移动通信。为此，需要更高的重复率的光学频率梳。
       目前已经有几种方法用于生成多GHz级重复频率脉冲，包括KLM、使用半导体饱和吸收镜(SESAMs)锁模、电光调制(EOM)梳波、微谐振器和使用法布里-珀罗腔的重复频率乘法。其中KLM由于使用其无源锁模机制产生的超短激光脉冲，从而能够提供稳定的射频信号。到目前为止，KLM已经实现了15GHz的重复频率，脉冲持续时间为150fs。
       近日，来自东京大学的研究人员提出了一种紧凑的线性腔几何模型，它是传统蝴蝶结环腔的半切模型。凹面镜置于两个平面镜之间，使两个焦点出现在腔的边缘。由于泵浦光迹上没有光学元件，这种腔体几何结构的优点是使泵浦光具有良好的聚焦。有人认为增益晶体棱镜状结构引起的色散，阻碍超短脉冲产生的实现。但这一缺陷可以通过减小腔镜的曲率半径抑制。在这项工作中，研究人员尝试使用这种小曲率半径镜面的新结构来实现KLM，发现它工作得很好，使得重复频率大于20GHz。另外，研究人员们通过调整输出耦合器的位置来实现重复频率调谐。在泵浦功率为1.0W时，实现了18.3、20.1、21.9和23.8GHz的脉冲重复频率。随着重复频率的增加，谱宽减小。重复频率为23.8GHz，往返空腔长度为12.5mm时，脉冲持续时间为140fs。

图（a）传统蝴蝶结环腔；（b）提出的高重复频率KLM腔几何结构

微信分享

x

用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈

网站内容来源于互联网、原创，由网络编辑负责审查，目的在于传递信息，提供专业服务，不代表本网站及新媒体平台赞同其观点和对其真实性负责。如因内容、版权问题存在异议的，请在 20个工作日内与我们取得联系，联系方式：021-80198330。网站及新媒体平台将加强监控与审核，一旦发现违反规定的内容，按国家法规处理，处理时间不超过24小时。