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超强激光科学卓越创新简报

(第六百四十二期)

2025年4月30日

上海光机所在低噪声提取光频梳单根梳齿方面取得进展

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部周佳琦研究员团队，在低噪声提取光频梳单根梳齿方面取得进展。相关成果以“Low-noise extraction of a single frequency comb line by fiber Brillouin amplification”为题发表于Optics Express。

锁定在射频或光学频率参考源的光学频率梳的频率梳齿具有极高的频率稳定度和相干性。在许多高精度应用领域中，需要提取放大出光学频率梳的单根梳齿。如何在提取放大过程中不引入额外噪声以保持梳齿优异的低噪声特性是至关重要的。

针对上述问题，研究人员详细研究了利用光纤受激布里渊散射提取放大光频梳单根梳齿的噪声性能，并证实了所提出的短光纤、全保偏结构的低噪声优势。研究结果证实了提取过程中的额外相位噪声主要来源于光纤所受的环境扰动，梳齿的额外线宽展宽在亚Hz量级（图1）。详细研究了不同因素对提取梳齿的相对强度噪声的影响并证实了所提出的方案对强度噪声的抑制作用（图2）。该研究提供了一种低附加噪声的光频梳梳齿提取方法，有望应用于频率计量、微波光子学、光学原子钟等高精度领域。

相关工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。

原文链接

图 1 提取过程引入的额外相位噪声

图 2 不同情况下提取梳齿的相对强度噪声

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