Passive intrinsic-linewidth narrowing of ultraviolet extended-cavity diode laser by weak optical feedback
提出了一种利用长外腔弱光反馈缩小商用紫外光栅扩展腔半导体激光器（TOPTICA DL Pro）本征洛伦兹线宽的简单方法。我们实现了抑制频率噪声谱密度为20 dB的测量在1 MHz左右的频率，对应的固有的洛伦兹线宽从200 kHz到2 kHz的收窄。该系统适用于需要窄线宽和低高频噪声的可调谐紫外激光器的实验，如精密光谱学、光学钟和量子信息科学实验。
2014-02-25 physics.optics
Sub-kHz single-frequency pulsed semiconductor laser based on NPRO injection locking
本文提出一种基于NPRO种子注入锁定和泵浦电流直接调制的单频脉冲半导体激光器，实现了亚千赫兹线宽、可调重复频率与脉冲宽度，适用于相干激光雷达、计量与遥感等领域。
2025-03-12 physics.optics
Switchable plasmonic scattering of nanogaps for linewidth-tunable random lasing
线宽可调谐激光器在高分辨率光谱学、光通信等工业和科学研究领域有着巨大的应用需求。本文提出了利用具有大量纳米间隙的金属粒子的可切换等离子体散射实现线宽可调谐随机激光器的有效方法。利用环境介质的非线性光学效应，随着抽运功率密度的增加，金属粒子表现出从具有高空间频率的纳米间隙局部散射到传统的无细节信息的Mie散射的转变。基于这两个散射过程，随机激光器可以连续驱动从窄线宽配置表现出纳米间隙效应占主导地位的共振到宽线宽制度的集体耦合振荡之间的纳米线（或nanoflower），表现出动态范围的线宽超过两个数量级。这一现象为进一步研究随机激光的产生机理提供了平台，为随机激光器的线宽调谐提供了新的途径，为进一步应用于高照度成像和生物检测提供了新的思路。
2018-10-20 physics.optics
25 kHz narrow spectral bandwidth of a wavelength tunable diode laser with a short waveguide-based external cavity
报道了集成光学中具有可调谐外腔的半导体激光器的光谱特性。尽管与其他小带宽外腔激光器相比，外腔较短，但该可调谐激光器的光谱带宽小至25 kHz（FWHM），边模抑制比（SMSR）为50 dB。我们的激光器还能够在短至200 us的时间内访问预设波长，并能够在整个电信C波段（1530 nm - 1565 nm）进行调谐。
2012-04-02 physics.optics
Widely Tunable, Low Linewidth, and High Power Laser Source using an Electro-Optic Comb and Injection-Locked Slave Laser Array
我们提出了一种简单的方法来实现一个可调谐的，高功率和窄线宽的激光源的基础上的一系列高度相干的音调从电光频率梳和一组3 DFB从激光器。我们的实验表明，约1.25太赫兹（10 nm）的C波段内的调谐中心在192.9太赫兹（1555 nm）。输出功率约为100 mW（20 dBm），边带抑制比大于55 dB，在整个可调谐范围内线宽低于400 Hz。这种方法是可扩展的，并且可以扩展到覆盖显著更宽的光谱范围。
2021-03-03 physics.optics
All-optical wavelength-tunable narrow-linewidth fiber laser
窄线宽光纤激光器的频域参数调控在光量子计算、精密相干探测、微波产生等领域有着广泛的应用前景。全光学方法提供了紧凑，精确和快速的途径来实现这些激光器的波长可调谐性。在这里，利用石墨烯的光热效应，以精确地控制操作的自由运行的激光器的调谐速度为140 MHz/ms。辅助的单纵模操作和受激布里渊散射的线宽抑制，我们得到一个光可控的~750 Hz的光纤激光器的波长调谐范围为3.7 nm。
2017-12-12 physics.optics
Temporally-ultralong biphotons with a linewidth of 50 kHz
我们报告的双光子的产生，与时间的半峰全宽（FWHM）为13.4 $\pm$ 0.3 $μ$ s和光谱FWHM为50 $\pm$ 1 kHz，通过自发四波混频的过程。时间宽度最长，光谱线宽最窄。这也是第一个获得低于100 kHz线宽的双光子结果，达到了一个新的里程碑。超长双光子波包的信号背景比为3.4，这使经典光的柯西-施瓦茨不等式违反了4.8倍。此外，我们还演示了一个线宽可调的双光子源，并表明当双光子源的时间和光谱宽度可控地变化约24倍时，其产生率的变化小于15%.在13.4 $μ$ s的时间宽度处获得了1.2 $\times$ 10 $^6$对/（s $\cdot$ mW $\cdot$ MHz）的光谱亮度或产生速率/泵浦功率/线宽。实验系统的低退相干率和高光学厚度以及实验中采用的几乎无相位失配的方案使上述结果成为可能。本工作实现了一种高效的超窄线宽双光子源，在单光子量子技术方面取得了重大进展。
2022-05-27 physics.optics quant-ph
Widely tunable and narrow linewidth chip-scale lasers from deep visible to near-IR
宽调谐和窄线宽集成激光器在所有可见光波长是必要的，使芯片上的技术，如量子光子学，光学捕获和生物光子学。然而，由于集成光学器件在短波长下的强波长灵敏度和高损耗，这种激光器尚未实现。在这里，我们克服了这些挑战，并展示了芯片级可见光激光器平台，使用紧密限制，微米级氮化硅谐振器和商业法布里-珀罗激光二极管。实现了深蓝（450 nm）、蓝光（488 nm）、绿光（520 nm）、红光（660 nm）和近红外（785 nm）波段的窄线宽可调谐激光输出，粗调谐波长可达12 nm，细调谐波长可达33.9 GHz，线宽可达亚kHz，边模抑制比> 35 dB，光纤耦合功率可达10 mW。我们芯片级激光器的这些规格与最先进的商业激光系统相当，使其成为下一代可见光技术的强大工具。
2021-09-17 physics.optics
Sub-kHz linewidth integrated extended-DBR Pockels lasers using lithium tantalate
Institute of Physics, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所）；Deeplight SA（Deeplight公司）；State Key Laboratory of Materials for Integrated Circuits, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海微系统与信息技术研究所集成电路材料重点实验室）；Institute of Electrical and Micro engineering, Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院电气与微电子工程研究所）
本文提出基于钽酸锂的扩展DBR Pockels集成激光器，实现24 Hz本征线宽、10 mW输出功率及与铌酸锂相当的调谐性能，并具备长期稳定性和批量生产潜力。
2026-09-15 physics.optics
Widely tunable, narrow linewidth external-cavity gain chip laser for spectroscopy between 1.0 - 1.1 um
我们已经开发和表征了一个稳定的，窄线宽外腔激光器（ECL）可调谐超过100 nm左右1080 nm，使用一个单一的角度面增益芯片。我们提出的ECL作为一种低成本，高性能的替代光纤和二极管激光器在这个波长范围内，并证明其能力，通过光谱的亚稳态氦。在粗调范围内，波长可以连续调谐超过30 pm（7.8 GHz），而无需跳模，并以高达3 kHz（压电）和37（3）kHz（电流）的带宽进行调制。在22.5 ms内，自由运行ECL的光谱线宽测量为22（2）kHz（高斯）和4.2（3）kHz（洛伦兹），而在锁定到原子参考时，观察到在11小时内的长期频率稳定性优于40（20）kHz。
2016-10-19 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Tunable, high pulse energy and narrow linewidth gas-filled fiber laser across near- and mid-infrared
DTU Electro, Technical University of Denmark（丹麦技术大学电气工程学院）；NORBLIS ApS（NORBLIS有限公司）；NKT Photonics A/S（NKT光子股份有限公司）；CREOL, The College of Optics and Photonics, University of Central Florida（中佛罗里达大学光学与光子学院CREOL）；Optoelectronics Research Centre, University of Southampton（南安普顿大学光电研究中心）
本文提出了一种气体填充空心芯光纤拉曼激光器，实现了近红外到中红外范围的宽波长调谐，兼具高脉冲能量和窄线宽，为高性能可调红外光源提供了新途径。
2026-01-13 physics.optics
Tunable sub-20 fs pulses from a 500 kHz OPCPA with 15 W average power based on an all-ytterbium laser
描述了一种完全基于500 kHz Yb激光器的光参量啁啾脉冲放大器。利用200 W皮秒Yb：YAG InnoSlab放大器实现了光纤激光器泵浦的白光与515 nm泵浦光的被动光同步。对于680 nm和900 nm之间的波长可调谐脉冲和0.2%的光谱稳定性，输出功率高达19.7 W，长期稳定性为0.3%; 16.5 W可以实现带宽支持5.4 fs脉冲。我们演示了压缩30微焦耳脉冲的子20 fs的持续时间与棱镜压缩机，适合高次谐波产生。
2014-09-23 physics.optics
A corner-cube-feedback Faraday laser with 8 kHz linewidth
提出一种以角锥棱镜为外腔反馈元件的852 nm Cs原子法拉第激光器，实现8 kHz窄线宽、高机械稳健性及宽电流温度范围内的频率稳定。
2024-07-06 physics.optics quant-ph
Ultranarrow-linewidth self-injection-locked tunable blue GaN DFB laser
Univ Rennes, CNRS, Institut FOTON – UMR 6082（雷恩大学、法国国家科学研究中心、FOTON研究所）；Exail（Exail公司）；Indie Technologies Switzerland AG, EXALOS（瑞士Indie科技有限公司、EXALOS）
研究展示了452nm超窄线宽自注入锁定DFB二极管激光器，通过与基于FBG的外腔耦合降低线宽，实验与理论吻合，还表征了调谐能力，其架构利于集成，可为集成光学原子钟和水下激光雷达提供关键的紧凑稳定且可调的可见光光源。
2026-07-28 physics.optics
A 30 W, sub-kHz frequency-locked laser at 532 nm
报道了一个高功率、超窄线宽、锁频的532 nm激光系统的实现。该激光器系统由连续掺镱光纤激光器在周期性极化的三硼酸锂和四硼酸锂非线性晶体中分别实现了1064~nm的单通和腔内倍频输出组成。在47 W红外激光输入下，通过腔内三硼酸锂晶体的I类临界相位匹配，获得了30 W的绿光激光输出。通过将单程倍频输出同时锁定在532 nm处的碘吸收线R69（36-1）上，测得激光线宽为亚kHz量级。此外，还实现了与另一台1064 nm激光器的相位锁定，相对频率可调谐度达到10 GHz。结果完全满足超冷原子量子模拟对532 nm激光的要求。
2020-01-30 physics.optics
Whispering Gallery Mode Resonator Stabilized Narrow Linewidth Fiber Loop Laser
我们演示了一个窄线，光纤环路激光器使用掺铒光纤作为增益材料，稳定使用微球作为透射频率选择元件。稳定的激光线宽为170 kHz的观察，实验光谱分辨率的限制。随着泵浦功率的增加，激光输出功率线性增加，激光模式发生红移。并对其潜在的应用进行了讨论。
2012-08-01 physics.optics
Sub-kHz-linewidth external-cavity laser (ECL) with Si$_{3}$N$_{4}$ resonator used as a tunable pump for a Kerr frequency comb
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）；LioniX International B.V.（LioniX国际有限公司）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Vanguard Automation GmbH（先锋自动化有限公司）；Deeplight S.A.（Deeplight股份有限公司）
将直接带隙III-V材料中的光学增益与先进光子集成电路提供的可调谐光学反馈相结合，是芯片级外腔激光器（ECL）的关键，可提供宽带可调谐性和低光学线宽。外部反馈电路可以使用低损耗氮化硅（Si $_{3}$ N $_{4}$）波导来有效地实现，其不遭受双光子吸收并且因此可以处理比常规硅光子高得多的功率电平。然而，将基于III-V族的增益元件与可调谐外部反馈电路共同集成在芯片级模块中仍然是一个挑战，需要技术要求苛刻的异构集成技术或昂贵的高精度多芯片组装。在这项工作中，我们展示了Si $_{3}$ N $_{4}$为基础的混合集成ECL，利用3D打印的结构，如腔内光子引线键合和小平面附加微透镜的低损耗光学耦合与宽松的对准公差，从而克服了需要主动对准，同时保持多芯片集成技术的充分灵活性。在一个概念验证实验中，我们展示了一个ECL提供了一个90 nm的调谐范围（1480 nm - 1570 nm），片上输出功率超过12 dBm和边模抑制比高达59 dB。我们实现了979 Hz的固有线宽，这是报告的可比反馈架构的最低值之一。III-V增益元件和基于Si $_{3}$ N $_{4}$的可调谐反馈电路之间的腔内光子引线键合的光学损耗总计约为（1.6 $\pm$ 0.2）dB。我们使用的ECL作为一个可调谐泵浦激光器产生一个耗散克尔孤子频率梳。据我们所知，我们的实验代表了第一次演示的单孤子克尔梳产生…
2023-02-10 physics.optics
Far infrared to terahertz widely tunable narrow linewidth light source via surface-emitting periodically poled thin film lithium niobate waveguides
本文提出利用表面发射周期性极化薄膜铌酸锂波导实现远红外至太赫兹宽可调窄线宽光源，通过差频产生模拟证明在30 THz处可实现25 THz宽调谐范围。
2023-06-01 physics.optics
Broadband tunable narrow-linewidth laser based on scattering-enhanced fiber covering E-S-C-L bands
Key Laboratory of Optoelectronic Technology and Systems (Education Ministry of China), Chongqing University（光电技术系统教育部重点实验室，重庆大学）
基于散射增强光纤的宽频可调窄线宽激光，利用环形谐振器和超宽频滤光器实现宽调谐范围和高光谱纯度，适用于多种应用领域。
2026-01-26 physics.optics
CaF2 Whispering-Gallery-Mode Resonator Stabilized Narrow Linewidth Laser
采用氟化钙（CaF 2）回音壁模式谐振腔稳定光纤激光器。它是使用半导体光放大器作为增益介质建立的。该谐振腔通过棱镜临界耦合，并用作滤波元件来抑制激光线宽。使用自外差拍频技术的线宽被确定为13千赫。这意味着相对于无源腔线宽的增强因子为10^3。三角帽法在10 μs后的稳定性为10^（-11）。
2012-08-01 physics.optics
Integrated electro-optically tunable narrow-linewidth III-V laser
本文展示了一种基于薄膜铌酸锂和光纤布拉格光栅构建的集成电光可调谐窄线宽III-V激光器，实现了738.8 μW输出功率、45.55 kHz线宽及20 GHz调谐范围。
2023-11-26 physics.app-ph physics.optics
Microresonator-stabilized extended cavity diode laser for supercavity frequency stabilization
我们展示了一种简单，紧凑，具有成本效益的激光降噪方法，用于稳定的扩展腔二极管激光器的3x 105精细镜法布里-珀罗（F-P）腔对应的谐振线宽为10 kHz，使用晶体MgF 2回音壁模式微谐振器（WGMR）。激光线宽被减小到亚kHz，使得建立稳定的Pound-Drever-Hall（PDH）误差信号。预稳激光器的波长在覆盖F-P超腔的高反射镜涂层的大带宽内是可调谐的。
2017-03-03 physics.optics
Widely-tunable and narrow-linewidth hybrid-integrated diode laser at 637 nm
本文报道一种 637 nm 混合集成外腔二极管激光器，实现 8 nm 覆盖、97 GHz 无跳模调谐、10 kHz 本征线宽及光纤输出 2.5 mW，并具备紧凑封装与高稳定性。
2024-04-08 physics.optics
Narrow linewidth Brillouin laser based on chalcogenide photonic chip
我们提出了第一个演示的窄线宽，波导为基础的布里渊激光器，这是使大的布里渊增益的硫属化物芯片。波导配备有垂直锥形，用于低损耗耦合。由于斯托克斯波的光反馈，激光阈值降低到360 mW，这是5倍低于计算的单程布里渊阈值相同的波导。激光器的斜率效率为30%，线宽为100 kHz，使用自外差法测量。
2013-07-26 physics.optics
Reducing the linewidth of a diode laser below 30 Hz by stabilization to a reference cavity with finesse above 10^5
工作在Littrow结构中的扩展腔二极管激光器在657 nm附近发射，通过将其注入参考腔的电流稳定，其精细度大于10^5，相应的谐振线宽为14 kHz。激光线宽从几MHz减小到低于30 Hz的值。紧凑和强大的设置似乎是理想的便携式光学频率标准使用钙互组合线。
2001-09-22 physics.optics
Linewidth narrowing and wideband frequency modulation of a DBR laser
提出一种将240 mW、852 nm DBR激光器锁相至窄线宽激光器并实现约9 GHz快速可调频偏的方案，可将线宽从400 kHz压窄至100 kHz，并支持300微秒内200 MHz的快速扫描。
2025-07-01 physics.atom-ph physics.optics
30-Hz relative linewidth watt output power 1.65-$μ$m continuous-wave singly resonant optical parametric oscillator
我们制作了一个应用于量子接口的1瓦连续波单共振光参量振荡器，工作波长为1.65~ $μ$ m。利用高精细度法布里-珀罗腔的侧边条纹锁定实现了非谐振闲频激光器的稳频，并详细分析了强度噪声的影响。相对线宽下降到亚kHz的水平（约30赫兹，超过2秒）实现。对于频率和强度都获得了非常好的长期稳定性。
2017-04-12 physics.optics
On-chip electro-optically tunable narrow linewidth Brillouin microlasers implemented in thin film lithium niobate
本研究在薄膜锂铌酸盐在绝缘体微盘中实现了电光可调窄线宽布里渊微激光器，通过交叉极化SBS排列实现了高效光声学耦合和低阈值功率输出。
2025-11-26 physics.optics
Narrow Linewidth near-UV InGaN Laser Diode based on External Cavity Fiber Bragg Grating
实现了波长为400 nm的光纤光栅InGaN基激光二极管，并证明了其高相干性。由于制作了近紫外波段的窄带光纤光栅，使得自注入锁定二极管可以实现单模单频输出。该器件具有44 dB的边模抑制比和mW的输出功率。详细的频率噪声分析揭示了亚MHz的集成线宽和16 kHz的固有线宽。这种窄线宽激光二极管在近紫外域的紧凑和低成本的设计，可以找到应用程序时，需要的相干性和干涉分辨率。
2021-02-08 physics.optics
Narrow-linewidth 852-nm DBR-LD with self-injection lock based on high-fineness optical cavity filtering
本文利用高精细度ULE F-P腔滤波对852 nm DBR-LD进行自注入锁定，将线宽由1.67 MHz压缩至263 Hz，并显著抑制0.1–10 MHz频段相位噪声。
2023-08-18 physics.optics
Semiconductor laser mode locking stabilization with optical feedback from a silicon PIC
半导体锁模激光器可用于从WDM通信系统的多载波源到计量学的时基基准的各种应用中。然而，它们在紧凑的芯片或模块级系统中的封装仍然受到其对背反射的强烈敏感性的负担，从而迅速破坏锁模的相干性。在这里，我们调查的锁模激光器直接边缘耦合到硅光子集成电路的稳定，与移动隔离器下游的光子电路的输出的目的。一个2.77 kHz的3 dB的RF线宽，大大改善相比，自由运行的激光器的15.01 kHz，在最好的情况下获得。即使在存在来自光子电路的有害反射的情况下，也实现了从20 kHz到8.82 kHz、从572 kHz到14.8 kHz以及从1.5 MHz到40 kHz的显著线宽减小。
2019-05-14 physics.app-ph physics.optics
Heterogeneous-free narrow linewidth semiconductor laser with optical injection locking
本研究提出一种无异质结构光注入锁定半导体激光器，通过在AlGaInAs多量子阱平台集成TISE激光器与MRR实现单片锁相线宽压窄，线宽较传统分布反馈激光器提升三个数量级，可应用于相干光通信与QKD系统相位编码器。
2025-01-13 physics.optics
Tunable frequency reference by optical pumping-assisted intracavity V-type electromagnetically induced transparency
利用光抽运辅助的V型电磁感应透明（EIT）技术实现了腔体线宽的窄化，构成了可调谐高分辨率频率基准。在室温下，光抽运效应会增加V型EIT的透明性，从而使腔线宽明显变窄。对于我们以前的研究中观察到的七个EIT，在所有的EIT中观察到腔线宽变窄。更重要的是，我们发现利用中心EIT可以在100MHz的宽频率范围内保持腔线宽为1.2MHz。这一特性为利用腔内EIT构造高分辨率可调谐频率基准提供了一种新的途径。
2013-09-12 physics.atom-ph physics.optics
On-chip ultra-narrow-linewidth single-mode microlaser on lithium niobate on insulator
报道了一种在绝缘体上掺铒钛酸锂（LNOI）基片上制作的低阈值单模微激光器。在970 nm泵浦下，利用游标效应，在耦合光子分子中产生了1550.5 nm的单模激光发射。由于品质因数高于10^6，阈值泵浦功率低至200 μ W。此外，微激光器的线宽达到4kHz，这是LNOI微激光器中的最好结果。这种在芯片上光刻制造的单模微激光器是光子学界高度需求的。
2021-04-30 physics.optics
Integrated frequency comb laser with narrow intrinsic optical linewidth based on a dielectric waveguide feedback circuit
提出了一种集成的混合半导体-介质（InP-Si $_3$ N $_4$）波导激光器，该激光器在波长约1.5 $μ$ m处产生频率梳，其本征线宽为34 kHz。这是通过使用低损耗介电波导电路延长腔光子寿命来实现的。在我们的实验演示中，片上，激光腔的有效光路长度扩展到6厘米。由此产生的线宽变窄显示了高潜力的片上，高度相干的频率梳与直接电泵浦，基于混合和异构集成电路，利用低损耗的介质波导。
2019-02-18 physics.optics
Tunable narrow linewidth chip-scale mid-IR laser
便携式中红外（mid-IR）光谱和传感应用需要可广泛调谐、窄线宽、芯片级、单模光源，而不会牺牲显著的输出功率。然而，没有这样的激光器已被证明超过3 $μ$ m，由于建设可调谐的，高品质因数（Q）的芯片上的腔的挑战。我们展示了一个可调谐的，单模中红外激光器在3.4 $μ$ m使用高Q硅微腔集成加热器和多模带间级联激光器（ICL）。我们表明，ICL的多个纵模崩溃成一个单一的频率通过自注入锁定输出功率为0.4 mW，实现了氧化物包层高约束波导微谐振器的负载Q值为$2.8\times 10^5$。使用集成的微加热器，我们的激光器具有3.4 $μ$ m的54 nm的宽调谐范围与3 dB的输出功率变化。我们进一步测量的上限有效线宽为9.1 MHz的锁定激光器使用扫描法布里-珀罗干涉仪。我们设计的单模激光器的基础上可调谐高Q值微谐振器可以扩展到量子级联激光器在更高的波长，并导致紧凑，便携式，高性能的中红外传感器的光谱和传感应用的发展。
2021-07-26 physics.app-ph physics.optics
Optimum stabilization of self-mode-locked quantum dash lasers using dual optical feedback with improved tolerance against phase delay mismatch
实验研究了在增益区单光反馈和双光反馈作用下，发射波长为~ 1.55 μ m，重复频率为~ 21 GHz的自锁模两区量子dash激光器在宽延迟调谐范围内的射频线宽和定时抖动。各种反馈条件进行了调查和最佳水平确定的最窄线宽和减少的单，双环路配置的定时抖动。我们表明，双环反馈，与较短的反馈腔调谐到完全谐振，其次是微调的相位较长的反馈腔，在最宽的延迟范围内，提供稳定的窄RF频谱，不像单环反馈。此外，对于双环路配置，在完全谐振条件下，集成时序抖动从3.9 ps降至295 fs [10 kHz-100 MHz]，RF线宽从100 kHz缩窄至< 1 kHz，基频边模抑制超过30 dB。我们表明，两个外腔的单独微调的双环路光反馈是远远优于单回路反馈，增加了系统对相位延迟失配的容忍度，使其成为一个强大的和具有成本效益的技术开发实用，可靠和低噪声的锁模激光器，光电振荡器和脉冲光子电路。
2017-05-24 physics.optics
Hybrid integrated ultra-low linewidth coil stabilized isolator-free widely tunable external cavity laser
本文提出一种混合集成外腔宽调谐激光器，通过10米集成线圈谐振器稳定，在无隔离器条件下实现超低线宽和宽调谐，显著降低频率噪声，为全集成频率稳定激光器铺平道路。
2025-07-02 physics.optics quant-ph
Laser frequency offset locking via tripod-type electromagnetically induced transparency
利用铷原子三脚架型双暗共振电磁感应透明系统实现了激光频偏锁定。详细研究了耦合场功率和失谐量对三脚架型EIT剖面的影响。在较宽的耦合场失谐范围内，EIT凹陷的超窄线宽为590 KHz，比Rb的自然线宽窄一个数量级。在没有耦合激光器额外稳频的情况下，我们在~ 2000 s的长时间内实现了60 KHz的相对频率波动，这比单个激光器的短时线宽要窄。
2014-03-28 physics.atom-ph physics.optics
Narrow-linewidth optical frequency comb reference to a fiber delay line
在这封信中，我们推导出一个完全稳定的窄线宽光学频率梳（OFC）参考一个更长的光纤延迟线的第一次，尽我们所知。OFC中的1537 nm和1566 nm梳状模被相位锁定到具有40 kHz锁定带宽的光纤延迟线。从环外测量，1542-nm梳状模式具有925 mrad的残余相位噪声（从10 MHz到1 kHz积分），在12.8 ms平均时间和580 Hz线宽下的分数频率稳定度为9.13*10（-13）。与自由运行条件相比，线宽被压缩了约170倍。所提出的OFC的短期稳定性超过了大多数商业微波振荡器。整个锁相系统是紧凑和高度集成的，得益于没有光放大器，f-2f干涉仪和光学/无线电参考。所提出的OFC显示出作为可靠的激光源在低噪声OFC为基础的精密计量，微波产生和双梳光谱实验室外的应用显着的潜力。
2020-10-09 physics.ins-det physics.optics
Design of tunable GHz-frequency optomechanical crystal resonators
我们提出了一种硅光机械纳米梁设计与动态可调的声学模式在10.2 GHz。利用片内电容，谐振频率可偏移90 kHz/V^2，片内电容经过优化，可在10 V工作电压下施加高达1 $μ$ N的力。光学谐振频率约190太赫兹，Q因子高达$2.2 \times 10^6$，将结构置于良好分辨的边带区域，真空光机耦合率高达$g_0/2π= 353$ kHz。例如，调谐可用于克服由于制造误差而导致的设备到设备声学谐振频率的变化，为由光机腔阵列组成的光机电路铺平道路。
2016-03-17 physics.optics
Injection seeded tunable mid-infrared pulses by difference frequency mixing
我们报道了具有频率可调谐性、窄线宽和高脉冲能量的纳秒中红外脉冲的产生。这些脉冲是通过在砷酸钛氧钾晶体中注入种子近红外脉冲之间的频率混合而获得的。连续外腔激光二极管或钛宝石环形激光器被用作近红外脉冲的可调谐种子源。产生的中红外脉冲的典型能量在0.4-1 mJ/脉冲的范围内。调谐波长范围为3142 ~ 4806 nm。一个窄的线宽为1.4 GHz和良好的频率再现性的中红外脉冲确认通过观察在4587 nm处的气态一氧化碳的振转吸收线。
2017-01-18 physics.optics
Accessing the $\rm 5S_{1/2} \rightarrow 5D_{5/2}$ two-photon transition in Rb using a diode laser system
利用外腔半导体激光系统和加热的蒸气池，观测了Rb蒸气在778 nm处的$\rm 5S_{1/2} \rightarrow 5D_{5/2}$双光子跃迁。在两个同位素的光谱显示良好的解决超精细跃迁。峰值是无多普勒的，并且具有典型线宽为2.2MHz的洛伦兹线形。该线宽大于300 kHz的自然线宽，但仍比D $_2$线中单光子跃迁的线宽小5- 10倍。由于该跃迁的绝对频率是以8 kHz精度测量的，因此与D $_2$线相比，它可以在光学区域中形成更好的次级参考。
2015-11-13 physics.atom-ph physics.optics
Interference filter based external-cavity diode laser with combined dual interference filters and largely adjustable feedback range
本研究展示了一台基于双窄带干涉滤光片组合的852 nm外腔二极管激光器，通过优化滤光片组合和反馈，实现了96 kHz的窄线宽和更大的波长调谐范围，可应用于精密光谱与中性原子冷却囚禁。
2023-11-28 physics.atom-ph physics.optics
Development and characterization of a 2.2 W narrow-linewidth 318.6 nm ultraviolet laser
我们展示了一个高功率窄线宽紫外（UV）激光系统在318.6 nm的直接6S 1/2-双（n = 70至100）里德堡激发铯原子。基于商用光纤激光器和高效的非线性频率转换技术，将1560.5 nm和1076.9 nm ~ 637.2 nm的两束红外激光和频后，通过腔增强二次谐波产生，获得了2.26 W的可调谐紫外激光输出。最大倍频效率为57.3%。典型的紫外激光功率均方根波动小于0.87%，在30分钟内，和紫外激光频率的连续可调谐范围大于6 GHz。其光束品质因数M2 X和M2 Y分别为1.16和1.48。这种高性能的紫外激光器在量子光学和冷原子物理学中具有重要的潜在用途。
2016-09-14 physics.optics
Self-injection locking of the gain-switched laser diode
实验上观察到增益开关激光器对高Q光学微腔的自注入锁定。我们发现，由增益开关激光器产生的梳齿经历了显着减少梳齿线宽在这个政权。我们证明了亚kHz量级的梳齿的洛伦兹线宽与非开关自注入锁定激光器一样窄。这种设置允许产生高对比度电可调谐光学频率梳，其具有在从10 kHz到10 GHz的宽范围内的可调谐梳线间隔。针对各种调制参数-调制频率和幅度，以及针对定义自注入锁定的效率-锁定相位、耦合效率、泵浦频率失谐的参数，研究了所生成的梳的特性。
2021-10-13 physics.optics
High efficient 120W 1018nm single-frequency narrow linewidth amplification based on wide-tunable DBR fiber seed source
本文基于宽调谐DBR光纤种子源，采用多级光纤放大结构与优化掺杂光纤，实现了120W单频窄线宽1018nm激光输出，斜率效率达77.3%，光束质量因子M2小于1.3。
2024-07-29 physics.app-ph physics.optics
Intra-Cavity Frequency-Doubled VECSEL System for Narrow Linewidth Rydberg EIT Spectroscopy
相对于其他激光技术，通过腔内非线性光学频率转换增强的垂直外腔面发射激光器（VECSELs）已经成为一种有吸引力的紫外到可见光光源，可用于苛刻的科学应用。它们以简单、廉价的系统架构提供高功率、低相位噪声、宽频率可调谐性和出色的光束质量。在这里，我们的特征的腔内倍频VECSEL的频率稳定性与690 mW的输出功率在475 nm处使用延迟自外差技术和直接比较与商业外腔二极管激光器（ECDL）。我们测量基波的洛伦兹线宽为$2π\times5.3(2)$ kHz，总线宽为$2π\times23(2)$ kHz。此外，我们通过电磁感应透明（EIT）进行里德伯态光谱，观察窄3.5 MHz的半峰全宽EIT。通过这样做，我们证明了腔内倍频VECSEL可以在MHz水平上进行精确的光谱分析，并且是当代和未来量子技术的一种有前途的工具。
2022-10-06 physics.atom-ph physics.optics
Optical vortex Brillouin laser
在过去的几十年里，光学涡旋已经得到了广泛的研究，它提供了一个额外的自由度，在许多应用中非常有用，例如光镊和量子控制。受激布里渊散射具有窄线宽和强非线性响应，已被用于实现准连续波（CW）激光。本文报道了基于手性光子晶体光纤的布里渊激光器中光涡旋和声模的稳定振荡。手性光子晶体光纤支持螺旋布洛赫模（HBM），螺旋布洛赫模携带圆偏振光涡旋并显示圆双折射。我们实现了一个窄线宽布里渊光纤激光器，稳定地发射第一和第二阶涡旋携带HBM。角动量守恒选择规则规定泵浦和后向布里渊信号具有相反的拓扑电荷和自旋。此外，我们表明，当手性PCF被放置在一个激光环形腔中，与激射相关的线宽变窄允许的布里渊增益的峰值，对应于声学模式进行测量，分辨率为10 kHz和精度为520 kHz。这一结果为新一代涡旋载SBS系统在量子信息处理中的应用铺平了道路，涡旋载非互易系统。
2022-04-25 physics.optics
Continuously tunable pulsed Ti:Sa laser self-seeded by an extended grating cavity
报道了一种利用扩展光栅腔自种子连续可调谐钛宝石激光器。通过在传统的单腔光栅激光器腔内插入一个部分反射镜，实现了两种振荡器：宽带功率振荡器和棱镜扩束器加衍射光栅的Littrow结构窄带振荡器。通过将光栅谐振腔振荡耦合到功率振荡器中，实现了功率增强的窄线宽激光振荡。与经典的光栅激光器相比，这种简单的修改显着增加了激光器的输出功率，而没有显着扩大线宽。由于大部分振荡激光功率被限制在宽带功率腔内并且较低的功率入射到光栅上，新的配置还允许较高的泵浦功率，这通常受到高振荡功率下光栅涂层的热变形的限制。
2016-11-25 physics.optics
Narrow Linewidth Distributed Feedback Lasers Utilizing Distributed Phase Shift
本研究提出一种中心含分布式相移区的DFB激光器，通过优化相移区长度与相移值，实现了更宽电流范围内的稳定单纵模工作，显著降低了阈值电流与光 linewidth，提升了功率斜率效率与边模抑制比。
2024-08-28 physics.optics
Narrow-linewidth, piezoelectrically tunable photonic integrated blue laser
本研究首次实现约461 nm的光子集成蓝光激光器，通过氮化镓激光二极管与低损耗氮化硅高Q微腔混合集成实现低相噪频率捷变，结合氮化铝压电调谐实现高速无跳模啁啾，可应用于水下通信与相干传感。
2025-08-04 physics.optics
Cooling of an Integrated Brillouin Laser below the Thermal Limit
光子集成谐振器作为一个平台，使超窄线宽激光器在一个紧凑的形状因子是有前途的。由于它们的小尺寸，这些集成谐振器受到热噪声的影响，这将光学模式的频率稳定性限制在~100 kHz。在这里，我们展示了一个集成的受激布里渊散射（SBS）激光器的基础上，实现了270 Hz的超窄热噪声限制线宽的大模体积环形谐振腔。在实践中，集成激光器需要更窄的线宽才能真正用于光学原子钟、量子计算、引力波探测和精密光谱学等应用。为此，我们采用了热折射噪声抑制技术，利用辅助激光器，以减少我们的SBS激光线宽为70赫兹。该演示展示了将最窄线宽芯片激光器的热运动稳定到100 Hz以下的可能性，从而为集成微谐振器在未来最苛刻的科学工作中的实用性打开了大门。
2021-12-01 physics.optics
Theory of the linewidth-power product of photonic-crystal surface-emitting lasers
本文提出光子晶体表面发射激光器线宽理论，通过耦合波方程和谱问题分析，推导出线宽-功率乘积的计算方法，并验证了实验结果。
2024-07-03 physics.optics
