一种由掺铒锁模光纤激光器获取光梳的方法

摘要

本发明公布一种由掺铒锁模光纤激光器获取光梳的方法，该方法通过将掺铒锁模光纤激光器产生的光梳的重复频率和光梳的一个模式同时锁定在同一原子系统三能级结构上而获得具有稳定模式的光梳，从而使得频率源获取装置结构紧凑、占的物理空间较小，进而满足诸如光纤通信等应用对频率源装置便携性的要求。本发明可实现1510nm到1610nm范围内激光梳状谱线输出，该激光的时域脉冲宽度为150fs，平均功率为40mW；重复频率的长期稳定度为3E‑12，单个模式的长期稳定度为7E‑12。该指标能够满足基于光梳的通信需求，在光纤通信领域有极大的应用潜力。

主权项

一种由掺铒锁模光纤激光器获取光梳的方法，其特征是，所述方法通过将由掺铒锁模光纤激光器产生光梳的重复频率和所述光梳的一个模式同时锁定在同一个原子系统三能级结构上来获得具有稳定模式的光梳，包括如下步骤：1)将掺铒锁模光纤激光器产生的光梳的重复频率锁定在Λ型原子相干布居囚禁基态的超精细能级差上，具体为如下过程：1.1)通过高精度激光器电流源驱动VCSEL激光器，通过锁相放大器调整所述VCSEL激光器产生的光波波长，将所述VCSEL激光器的光波波长定在Λ型原子相干布居囚禁现象发生的吸收谱线上；1.2)提取所述掺铒锁模光纤激光器重复频率的高次谐波，用Bias‑T将所述掺铒锁模光纤激光器重复频率的高次谐波与上述高精度激光器电流源的驱动电路耦合，进而对上述VCSEL激光器进行调制；通过PZT调节将该高次谐波锁定在原子相干布居囚禁现象超精细分裂能级上；2)将所述光梳的一个模式锁定在Λ型原子饱和吸收谱上，其过程具体如下：2.1)通过高稳定激光电流源驱动ECDL激光器，产生一束波宽小于1MHz的中心频率在Λ型原子饱和吸收谱附近的激光；所述Λ型原子为铷泡中包含的铷；2.2)上述激光通过一个隔离器分为两路，其中功率较小的一路通过一个铷泡，另外一路经过两次反射后从相反方向通过铷泡；通过控制驱动ECDL激光器的电流源产生的电流大小，使得ECDL激光器稳定在所述Λ型原子的饱和吸收谱上；2.3)将步骤2.2)中稳定后的激光光束与经过倍频的所述掺铒锁模光纤激光器产生的信号进行拍频，拍频得到的误差信号用来调节所述掺铒锁模光纤激光器电流，从而获得具有稳定模式的光梳。