基于光學諧振腔的可調諧濾波器特性研究

項曉，侯飛雁，權潤愛，董瑞芳，劉濤，張首剛

基于光學諧振腔的可調諧濾波器特性研究

項曉1,2,3，侯飛雁1,2,3，權潤愛1,2,3，董瑞芳1,2,3，劉濤1,2,3，張首剛1,2,3

（1.中國科學院 國家授時中心，西安 710600；2. 中國科學院 時間頻率基準重點實驗室，西安 710600；3. 中國科學院大學 天文與空間科學學院，北京 101048）

光學諧振腔作為激光科學領域一個重要的器件，廣泛應用于非線性光學、量子光學及光頻標等方面。在這些應用中，光學諧振腔可以被用作一個低通濾波器過濾激光噪聲或者帶通濾波器來選取特定的光譜成分。基于諧振腔次共振的機理，提出了一種應用于飛秒脈沖激光的可調諧濾波器的實現(xiàn)方案，并在實驗上對其濾波特性進行了研究。采用Pound-Drever-Hall（PDH）技術將腔長鎖定到了主共振峰及3個不同的次共振峰上，分別測量了不同透射峰的相對強度噪聲及共振光譜特性。實驗結果表明，通過鎖定共振腔長到不同的共振峰，諧振腔對輸入激光弛豫振蕩峰的抑制能力可從16.1 dB減小為11.5 dB；相應的3 dB光譜濾波帶寬可由全通變窄至2.30 nm。基于光學諧振腔的可調諧濾波器的實現(xiàn)將進一步拓展光學諧振腔在飛秒激光領域的應用范圍。

飛秒激光；光學諧振腔；可調諧濾波器；強度噪聲

0 引言

式（1）中，是光速，是諧振腔的精細度[9]，為諧振腔的長度。在不考慮鏡片的散射、吸收等損耗時，精細度由腔鏡的反射率決定。腔線寬越窄對應腔性能越好，但是過窄的線寬對反饋控制系統(tǒng)的性能、環(huán)境噪聲隔離及腔鏡鍍膜損傷閾值也提出了更高的要求。……