多芯光纤中高相干受激声子振荡
2018-07-10
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产生相干声波的光机械振荡器在理论研究和应用方面都引起了人们的兴趣。以前大多数窄带振荡方案都依赖于微纳结构介质中的辐射压力和移动边界效应。然而，块状晶体的演示需要低温条件。近日，以色列巴伊兰大学研究人员利用一种商用的多芯光纤在室温中实现高相干声波的受激辐射。光纤连接在光电腔回路中。核芯中的泵浦光通过电致伸缩驱动声波，而位于不同纤芯的探针光波被受激声波光弹性调制。通过向声波引入反馈，可以得到窄带振荡。 泵浦光与探针光之间的耦合完全基于芯间光机械交叉相位调制。获得了数百MHz频率的单频机械振荡，边模抑制优于55 dB。在泵浦光功率为2.5W时，观测到尖峰阈值，当光泵浦功率为3W时，峰值功率饱和，模型与实验结果吻合良好。声振荡的线宽为百赫兹数量级，比泵浦光源和探针光源窄几个数量级。频率的相对偏差在0.1ppm和1ppm之间。通过在不同的纤芯中传播泵浦波或探针波，可以在多个值之间切换频率。该研究结果可应用于传感、计量和微波-光子信息处理等领域。
多芯光纤中受激声波振荡器工作原理示意图。
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