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近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光學(xué)精密機械研究所研究員毛慶和課題組發(fā)展了一種新型雙倍周期鎖模（PD-ML）光學(xué)頻率梳技術(shù)，通過(guò)研究PD-ML的反饋機制及內在關(guān)聯(lián)特性，實(shí)現了重頻可大范圍切換的光纖激光頻率梳，該項工作發(fā)表在光學(xué)期刊Optics Express(2018,26(1),577-585)上。

　　光纖激光頻率梳具有結構簡(jiǎn)單、成本低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，應用廣泛。在諸如精密激光光譜和微波光子學(xué)等應用領(lǐng)域，梳齒間距是一個(gè)非常重要的參數。光纖激光頻率梳的梳齒間距主要由模鎖脈沖重復頻率決定，而重復頻率依賴(lài)于腔長(cháng)，若需對梳齒間距進(jìn)行較大調整，則需重新設計激光器腔長(cháng)，這給實(shí)際應用帶來(lái)了極大困難。

　　在前期研制的低噪聲光纖激光頻率梳基礎上，該課題組通過(guò)在腔內引入低色散光纖，通過(guò)調控泵浦功率，實(shí)現了對激光器基本周期鎖模（FML）和PD-ML的有效控制以及二者之間的開(kāi)關(guān)切換。并且，通過(guò)優(yōu)化FML與PD-ML可切換的光纖激光器結構參數設計，實(shí)現了激光器在兩種工作模式下輸出脈沖特性幾乎相同；由此實(shí)驗證明了PD-ML產(chǎn)生的新梳齒與FML梳齒密切相關(guān)，且具有相同的載波包絡(luò )偏置頻率，從而可通過(guò)控制泵浦和腔長(cháng)來(lái)實(shí)現PD-ML激光器載波包絡(luò )偏移頻率和重復頻率的鎖定。不僅如此，采用結構和參數完全相同的f-2f自差拍系統及鎖定電子學(xué)電路，在同一臺光纖激光器上得到了PD-ML和FML兩種工作模式下的光梳，重復率分別為104.66和209.32 MHz，且僅通過(guò)調整泵浦驅動(dòng)大小就實(shí)現了兩種重復率間的開(kāi)關(guān)切換。

　　這種新型可開(kāi)關(guān)切換重復率的光梳在光學(xué)頻率計量、相干光脈沖合成、微波光子學(xué)等領(lǐng)域具有潛在的重要應用。該項研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院戰略性先導科技專(zhuān)項（B類(lèi)）等的資助。

　　文章鏈接

(a)雙倍周期鎖模光纖激光頻率梳結構，1s 計數門(mén)控時(shí)間下(b) fr 和 (c) fr/2 信號鎖定后實(shí)時(shí)抖動(dòng)。