近日，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所中科院空間激光信息傳輸與探測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在光纖激光器頻率噪聲抑制研究中取得進(jìn)展，基于腔內(nèi)光學(xué)負(fù)反饋效應(yīng)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(fù)雜昂貴的限制，有效推動(dòng)低噪聲單頻光纖激光器從實(shí)驗(yàn)室環(huán)境走向激光雷達(dá)、光纖傳感等工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。相關(guān)研究論文發(fā)表在《光學(xué)快報(bào)》（Opt.Express）。

近年來(lái)，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(yīng)用于光原子鐘、引力波探測(cè)等科技領(lǐng)域。然而，目前常用的高精度頻率穩(wěn)定技術(shù)需要價(jià)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(guò)復(fù)雜的電學(xué)/光學(xué)反饋技術(shù)，限制了其在光纖傳感、激光雷達(dá)等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)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(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)光纖激光器諧振腔等效熱膨脹系數(shù)的控制，實(shí)現(xiàn)腔內(nèi)熱光效應(yīng)的精細(xì)調(diào)控，在激光腔內(nèi)部構(gòu)建激光器頻率的自反饋機(jī)制。通過(guò)理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)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(duì)自反饋機(jī)制下的光纖激光器強(qiáng)度噪聲、環(huán)境魯棒性等性能進(jìn)行全面的研究測(cè)試，證實(shí)了該技術(shù)的先進(jìn)性。該研究有望有效推動(dòng)單頻光纖激光器在激光雷達(dá)、光纖傳感等相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）、上海市揚(yáng)帆人才計(jì)劃等的支持。

激光器頻率噪聲抑制結(jié)果及與商用激光器的對(duì)比