用于高速光谱学的实用GHz单腔全光纤双梳激光器
光学
2024-04-19 v1
摘要
具有几GHz齿间距的双梳光谱（DCS）在光谱分辨率和刷新率之间提供了最佳权衡，是测量和分析快速演化瞬态事件的强大工具。尽管存在这一激动人心的机遇，但现有技术要么牺牲光谱分辨率，要么牺牲刷新率，使得稳健设计的几GHz DCS在前沿应用中大多未能满足需求。在这项工作中，我们通过探索全光纤超短腔配置中的多模干涉介导光谱滤波效应，展示了一种新颖的GHz DCS。GHz单腔全光纤双梳源由双波长锁模光纤激光器种子，该激光器工作在约1.0 GHz的基本重复频率上，相差148 kHz，在自由运行状态下具有出色的稳定性，艾伦偏差在平均时间为1秒时仅为101.7 mHz。得益于异步双色脉冲序列之间的大重复频率差，GHz DCS实现了短至6.75微秒的刷新时间，使其有望用于实时研究不可重复的瞬态现象。为此，通过成功捕获室外气球和鞭炮爆炸的“冲击波”，验证了当前GHz DCS的实用性。这种GHz单腔全光纤双梳系统在不牺牲测量精度的情况下，有望在采集速度和可靠性方面实现显著改进，被预期为高速应用的实用工具。
引用
@article{arxiv.2404.12176,
title = {Practical GHz single-cavity all-fiber dual-comb laser for high-speed spectroscopy},
author = {Lin Ling and Wei Lin and Zhaoheng Liang and Minjie Pan and Chiyi Wei and Xuewen Chen and Yang Yang and Zhijin Xiong and Yuankai Guo and Xiaoming Wei and Zhongmin Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.12176},
year = {2024}
}