上海光機所在光頻梳單根梳齒提取放大方面獲進展

近期，中國科學院上海光學精密機械研究所空天激光技術與系統部，在光學頻率梳單根梳齒的提取放大方面取得了進展。相關研究成果以Highly discriminative amplification of a single frequency comb line為題，發表在《激光與光子學評論》（Laser & Photonics Reviews）上。

飛秒鎖模光纖光頻梳的頻域由上百萬根頻率梳齒組成，覆蓋極寬的光譜范圍。其中，每根梳齒均擁有頗高的頻率穩定度和精度，為較多應用領域提供了優異的光學頻率基準。然而，光頻梳中的單根梳齒功率通常較低。在較多高精度應用領域中，需要高功率、高信噪比的光學頻率標準。由于飛秒光纖光頻梳梳齒間的間隔通常較小，單根梳齒的窄帶濾波和功率放大頗具挑戰性。

該研究基于光纖中受激布里淵散射效應的窄帶和高增益特性，開發了一種短光纖、高增益的全保偏光纖布里淵放大器（圖1），實現了光頻梳中單個光學頻率的高增益、高信噪比的提取放大。研究使用保偏光纖作為增益介質，盡量降低外部環境擾動的影響。研究通過實驗和數值模擬剖析了放大器參數對放大梳齒特性（圖2）的影響，并進行了優化。實驗獲得光功率瓦量級、信噪比47 dB和邊模抑制比超過60 dB的單根梳齒，各項參數與以往報道相比均達到目前最高。該研究提供了獲得高質量光學頻率的方案，在頻率計量、精密光譜學、微波光子學和光學原子鐘等領域具有潛在的應用價值。

研究工作得到國家自然科學基金的支持。