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受激布里渊散射微腔激光器的噪声与动力学

光学 2015-06-11 v1

摘要

我们利用理论分析和数值模拟研究了由微谐振器中受激布里渊散射(SBS)提供增益的激光振荡器的运行。微谐振器内前向波、后向波和密度波的相互作用产生了一组耦合模方程,描述了激光器相位和振幅随时间的演化。利用这种耦合模形式,我们研究了 SBS 激光器在噪声扰动下的性能,并确定了实现低噪声 SBS 运行的基本参数及其优化方案。主要由密度波非相干热占据限制的固有激光线宽可达赫兹量级或更低。我们的分析还确定了 SBS 激光器的弛豫振荡,这是光波与密度波耦合的结果,表现为相位和振幅正交分量中的共振。我们进一步探讨了泵浦噪声对 SBS 激光器性能的贡献,发现大多数情况下这会使 SBS 激光器的噪声超出其基本极限。通过将泵浦激光器紧密稳定在微腔共振上,泵浦噪声的传递显著减少。我们的分析得到了 SBS 激光器数值模拟的支持和扩展。

关键词

引用

@article{arxiv.1410.8611,
  title  = {Noise and dynamics of stimulated Brillouin scattering microresonator lasers},
  author = {William Loh and Scott B. Papp and Scott A. Diddams},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1410.8611},
  year   = {2015}
}

备注

19 pages, 9 figures