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隨著超快激光向全光纖、全保偏、小型化發(fā)展，使得機(jī)載和星載逐步成為可能。因此，研究一種更高鎖定精度、全光纖化的重頻鎖定方法顯得尤為重要。
上海理工大學(xué)曾和平教授課題組對(duì)光纖激光器的重頻鎖定進(jìn)行了深入的研究，通過共振增強(qiáng)光學(xué)非線性實(shí)現(xiàn)對(duì)有源增益光纖折射率的精密調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了全保偏光纖激光器的重頻鎖定。相關(guān)研究成果發(fā)表在《光學(xué)學(xué)報(bào)》2017年第2期（羅漿，楊松， 郝強(qiáng)，曾和平，SESAM 鎖模全保偏光纖激光器重復(fù)頻率的精確鎖定，DOI：10.3788/aos201737.0206003），得到了國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。

實(shí)驗(yàn)在摻鐿光纖激光諧振腔內(nèi)加入一個(gè)980 nm/1064 nm波分復(fù)用器和一段用于控制光學(xué)腔長(zhǎng)的摻鉺光纖，實(shí)現(xiàn)了全保偏光纖激光器的重頻鎖定。在不影響鎖模狀態(tài)的前提下，通過調(diào)制加載至該摻鉺光纖上的抽運(yùn)光強(qiáng)度來改變?cè)摱喂饫w中鉺離子的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)，進(jìn)而控制該光纖的非線性折射率，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)激光器光學(xué)腔長(zhǎng)的控制。

實(shí)驗(yàn)中分別測(cè)量了不同摻鉺光纖長(zhǎng)度、抽運(yùn)光初始功率對(duì)激光器重頻控制范圍和鎖定精度的影響。結(jié)果表明，當(dāng)摻鉺光纖為1.75 m時(shí)，可實(shí)現(xiàn)180 Hz的重頻調(diào)整范圍。重頻的鎖定精度僅與抽運(yùn)光的初始功率相關(guān)，而與摻鉺光纖長(zhǎng)度無關(guān)。當(dāng)泵浦光為18 mW時(shí)，重頻峰-峰值的波動(dòng)范圍為±0.5 mHz，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.16 mHz。

實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步比較了自由運(yùn)轉(zhuǎn)與重頻鎖定狀態(tài)下激光器重頻的變化情況，如上圖紅色和藍(lán)色曲線所示?？梢钥闯?，由于環(huán)境溫度變化，激光器重頻自由漂移范圍為±20 Hz。

隨著光學(xué)頻率梳的飛速發(fā)展，使得重頻精確鎖定的光纖激光器在絕對(duì)距離測(cè)量、天文觀測(cè)和星載光鐘等領(lǐng)域中將扮演日益重要的角色。而自啟動(dòng)、低噪聲飛秒激光器和高精度重頻鎖定及相位鎖定單元是實(shí)現(xiàn)全保偏光纖飛秒光梳裝置關(guān)鍵，后續(xù)研究工作將放在腔內(nèi)噪聲抑制、超連續(xù)譜產(chǎn)生、載波相位探測(cè)和鎖定等方面。