長(zhǎng)春光機(jī)所在量子精密測(cè)量用窄線寬半導(dǎo)體激光器方面取得新進(jìn)展
量子精密測(cè)量是利用光與原子相互作用的量子效應(yīng)和技術(shù),突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限,以實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度、靈敏度和穩(wěn)定性全面超越經(jīng)典測(cè)量手段的方法。這一顛覆性技術(shù)的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)原子精細(xì)能級(jí)躍遷和量子態(tài)探測(cè)的窄線寬激光器。此外,激光器的高偏振特性也是提升激光穩(wěn)頻系統(tǒng)和量子干涉系統(tǒng)性能,制約測(cè)量準(zhǔn)確度和分辨率的決定因素。因此,兼具窄線寬和線偏振的窄線寬半導(dǎo)體激光器在量子精密測(cè)量領(lǐng)域備受關(guān)注,其中,用于Cs原子里德堡態(tài)制備的852nm窄線寬激光器是典型代表。
中科院長(zhǎng)春光機(jī)所大功率半導(dǎo)體激光器研究團(tuán)隊(duì)在王立軍院士、寧永強(qiáng)研究員的領(lǐng)導(dǎo)下,近年來(lái)開(kāi)展了先進(jìn)窄線寬半導(dǎo)體激光器及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。近日,該團(tuán)隊(duì)陳超副研究員報(bào)道了一種基于外部光反饋結(jié)構(gòu)的852nm窄線寬、線偏振半導(dǎo)體激光器。激光器結(jié)構(gòu)通過(guò)引入飛秒激光誘導(dǎo)的雙折射Bragg光柵濾波器,并與高偏振相關(guān)性半導(dǎo)體增益芯片混合集成,利用偏振模式選擇性反饋和注入鎖定技術(shù),實(shí)現(xiàn)了超過(guò)30dB偏振消光比和低至2.58kHz的高線偏振、窄線寬激光輸出。該激光器可作為量子精密測(cè)量系統(tǒng)的潛在原子泵浦光源,并且基于前期在抗輻射、窄線寬激光器方面的研究基礎(chǔ),亦有希望用于空間環(huán)境中星載和箭載的冷原子量子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 這項(xiàng)研究成果以“Linear polarization and narrow-linewidth external-cavity semiconductor laser based on birefringent Bragg grating optical feedback”為題,發(fā)表在Optics and Laser Technology(DOI:https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.110211)[1]。 圖(a)激光器的激射光譜特性,(b)偏振消光比隨注入電流的變化特性(插圖為激光經(jīng)不同波片旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量的激光功率),(c)延時(shí)自外差測(cè)量激光線寬的拍頻功率譜及其擬合曲線,(d)洛倫茲線寬數(shù)值仿真與測(cè)試結(jié)果。 此前,研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)空間激光通信和相干激光探測(cè)的需求,分別報(bào)道了抗輻射窄線寬外腔半導(dǎo)體激光器(成果發(fā)表在Journal of Luminescence,DOI:doi.org/10.1016/j.jlumin.2023.119812)[2]和高偏振消光比窄線寬混合集成激光器(成果發(fā)表在Optics Express,DOI:doi.org/10.1364/OE.431341)[3]。 上述論文的第一作者分別為博士研究生陳加齊、羅曦晨,通信作者為陳超副研究員。研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目、吉林省科技發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目和長(zhǎng)春市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目的資助,取得的窄線寬半導(dǎo)體激光器關(guān)鍵技術(shù)突破已經(jīng)授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利3件。 全文鏈接:[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399223011040 [2] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002223132300145X [3] https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-29-21-33109&id=459983 |
最新評(píng)論
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寒夜 2024-01-03 23:50關(guān)注科研動(dòng)態(tài)。
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tassy 2024-01-04 06:26關(guān)注精密測(cè)量科研動(dòng)態(tài)。
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phisfor 2024-01-04 07:06長(zhǎng)春光機(jī)所在量子精密測(cè)量用窄線寬半導(dǎo)體激光器方面取得新進(jìn)展
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redplum 2024-01-04 08:00太振奮人心了
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likaihit 2024-01-04 08:01非常厲害了
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cufgr 2024-01-04 08:23量子精密測(cè)量是利用光與原子相互作用的量子效應(yīng)和技術(shù),突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限,以實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度、靈敏度和穩(wěn)定性全面超越經(jīng)典測(cè)量手段的方法。
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雨后無(wú)文 2024-01-04 08:30科研動(dòng)態(tài)
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牛開(kāi)心 2024-01-04 08:56長(zhǎng)春光機(jī)所在量子精密測(cè)量用窄線寬半導(dǎo)體激光器方面取得新進(jìn)展
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bairuizheng 2024-01-04 09:05通過(guò)引入飛秒激光誘導(dǎo)的雙折射Bragg光柵濾波器,并與高偏振相關(guān)性半導(dǎo)體增益芯片混合集成,利用偏振模式選擇性反饋和注入鎖定技術(shù),實(shí)現(xiàn)了超過(guò)30dB偏振消光比和低至2.58kHz的高線偏振、窄線寬激光輸出。
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楊森 2024-01-04 09:20量子精密測(cè)量是利用光與原子相互作用的量子效應(yīng)和技術(shù)