近日，中國科學院上海光學精密機械研究所中科院空間激光信息傳輸與探測技術(shù)重點實驗室，在光纖激光器頻率噪聲抑制研究中取得進展，基于腔內(nèi)光學負反饋效應成功將單頻光纖激光器的低頻頻率噪聲抑制至熱噪聲極限。該技術(shù)有望克服傳統(tǒng)激光器頻率穩(wěn)定技術(shù)復雜昂貴的限制，有效推動低噪聲單頻光纖激光器從實驗室環(huán)境走向激光雷達、光纖傳感等工業(yè)應用領域。

近年來，隨著激光頻率穩(wěn)定技術(shù)的迅速發(fā)展，低噪聲單頻光纖激光器廣泛應用于光原子鐘、引力波探測等科技領域。然而，目前常用的高精度頻率穩(wěn)定技術(shù)需要價格昂貴，體積較大的高穩(wěn)腔、吸收池等作為頻率參考，并通過復雜的電學/光學反饋技術(shù)，限制了其在光纖傳感、激光雷達等工業(yè)領域的應用。因此，低成本、高魯棒性的光纖激光器噪聲抑制技術(shù)研究，具有重要的意義。

研究團隊通過對光纖激光器諧振腔等效熱膨脹系數(shù)的控制，實現(xiàn)腔內(nèi)熱光效應的精細調(diào)控，在激光腔內(nèi)部構(gòu)建激光器頻率的自反饋機制。通過理論推導和實驗研究，實現(xiàn)20dB的光纖激光器低頻頻率噪聲抑制和熱噪聲極限的光纖激光輸出。此外，該研究對自反饋機制下的光纖激光器強度噪聲、環(huán)境魯棒性等性能進行全面的研究測試，證實了該技術(shù)的先進性。該研究有望有效推動單頻光纖激光器在激光雷達、光纖傳感等相關(guān)工業(yè)領域的應用。

激光器頻率噪聲抑制結(jié)果及與商用激光器的對比

研究工作得到國家自然科學基金、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項(B類)、上海市揚帆人才計劃等的支持。