锁模激光器和频率梳中的自发辐射噪声
光学
2020-07-15 v1
摘要
放大自发辐射（ASE）会引起锁模激光器或频率梳中脉冲能量、光学相位以及脉冲强度包络时序的涨落。从每个纵模每往返一次一个 ASE 光子的假设出发，我们重新推导了激光中三种基本量子噪声类型的解析方程。为此，我们分析了相干腔内场与频谱局域化 ASE 光子作为后者波长和相位函数的干涉。对所有波长和相位进行积分并考虑随机噪声后，我们计算了所考虑所有量的 ASE 诱导抖动。延续该方法，我们进一步推导了频率梳载波包络相位噪声的表达式，此前对此仅有数值估计。我们还计算了 ASE 诱导脉冲啁啾与持续时间变化的解析估计，并讨论了锁模激光器中由此产生的脉冲对比度问题及相应的相干特性。考虑三个示例情形，我们最终计算了所有分析量的估计值。综上，我们的分析提供了锁模激光器中 ASE 效应的全面视角，统一了文献中大量分散的报道。
引用
@article{arxiv.2004.00763,
title = {Spontaneous emission noise in mode-locked lasers and frequency combs},
author = {Ruoyu Liao and Chao Mei and Youjian Song and Ayhan Demircan and Günter Steinmeyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.00763},
year = {2020}
}