基于“9”字腔鎖模激光器的光學頻率梳研究進展

趙春勃，姚嘉麗，汪會波，拓卓越，杜二旺，賀玉玲，蒙艷松

(1.中國空間技術研究院 西安分院，西安 710100；2.空間微波技術重點實驗室，西安 710100)

0 引言

光學頻率梳是一種頻率和相位精密鎖定的鎖模脈沖激光器，其時域表現為等間隔的飛秒脈沖串，頻域上表現為等間隔的頻率梳齒，時域-頻域通過傅里葉變換緊密聯系。光學頻率梳是超快光學與時頻技術相結合的一項重大技術突破，它革命性地建立了光學頻率與微波頻率之間相位相干的聯系[1]，極大地推動了光學頻率精密測量、光學原子鐘、超高精度光學時頻傳遞、光生超穩微波、微波光子學、高通量激光通信、引力波探測、光譜標定等新技術的誕生和發展[2-4]，該成果于2005年獲得了諾貝爾物理學獎。

光纖光學頻率梳具有高集成結構、高成本效益、易操作性和衍射極限的光束質量等優點[5]，被認為是大規模商業應用和空間應用的候選之一。光纖激光器主要的鎖模機制包括真實可飽和吸收體(SA)、非線性偏振旋轉(NPE)和非線性放大環形鏡(NALM)[6]。大多數選擇 NPE鎖模機制的光纖光學頻率梳，其可以實現高水平的性能指標，且振蕩器一經調節即無需再頻繁調整[7]。然而，NPE鎖模對光纖傳輸中偏振旋轉的依賴性以及腔內光學器件的使用，導致了其對環境擾動的敏感性[8]。因此，基于NPE的光纖激光器至今尚未成為實驗室以外應用場景下的首選。

近年來，全保偏NALM鎖模光纖激光器在非線性環形鏡(NOLM)的基礎上做優化，已引起了廣泛的關注，這種激光器指的是增益光纖非對稱放置的光纖環形鏡。……