基于单台自由运行光纤激光器的双太赫兹梳光谱技术

双太赫兹梳光谱有望成为一种具有高光谱分辨率、高光谱精度及宽光谱覆盖的通用太赫兹光谱技术；然而，其对双稳频飞秒激光器的要求因体积大、复杂度高和成本高而限制了其通用性。本文报道了首次利用单台自由运行光纤激光器实现双太赫兹梳光谱的演示。通过利用腔内 Lyot 滤波器调节腔损耗相关的增益曲线，并结合对腔长和色散的精确管理，在单一激光腔内产生了重复频率略有失谐的双波长脉冲光束。由于共用同一腔体，此类脉冲光束的重复频率受到共模波动影响，因此它们之间的相应频差在毫赫兹波动内被动稳定在几百赫兹附近。这一相当稳定的频差使得利用单台自由运行光纤激光器进行双太赫兹梳光谱成为可能。在使用单台自由运行光纤激光器大幅减小激光源尺寸、复杂度和成本的同时，该双太赫兹梳光谱系统保持了与配备双稳频光纤激光器的系统相当的光谱带宽和光谱功率动态范围，并可有效应用于常压下乙腈气体的高精度光谱分析。所演示的结果表明，该系统不仅是太赫兹光谱而且是基于太赫兹脉冲测量的实际应用的一种极具吸引力的解决方案。