Rotation measurements using a a resonant fiber optic gyroscope based on Kagome fiber
我们建立了一个基于可果美空芯光纤的谐振式光纤陀螺。基于18米长的可果美光纤的半体腔结构允许实现腔精细度为23，谐振线宽为700 kHz。一个优化的Pound-Drever-Hall伺服锁定方案被用来探测反射腔。陀螺仪的闭环操作允许在0.5 s的积分时间内达到小至0.004 $^\circ/\sqrt{\mathrm{h}}$的角度随机游走和0.45 $^\circ$ /h的偏置稳定性。
2018-12-10 physics.ins-det physics.optics
Demonstration of a passive sub-picostrain fiber strain sensor
我们展示了一个光纤法布里-珀罗（FFP）传感器能够检测亚皮应变信号，从100 Hz和超过100 kHz，使用庞德-德雷弗-霍尔频率锁定技术。在1550 nm处的低功率二极管激光器被锁定到自由空间参考腔，以抑制其自激频率噪声，从而稳定激光器。然后使用稳定的激光器询问FFP，其中PDH误差信号产生瞬时光纤应变。
2005-04-11 physics.ins-det physics.optics
Free-space NPR mode locked erbrium doped fiber laser based frequency comb for optical frequency measurement
我们专门研究了掺铒光纤（EDF）锁模超快激光器在正常色散区通过非线性偏振旋转（NPR）的自由空间锁模动力学。为此，我们建立了一个被动锁模光纤激光器的基础上NPR的重复率为89 MHz的产生倍频程跨越光谱由于超连续谱（SC）的产生在高度非线性光纤（HNLF）。最重要的是，我们已经实现了高度稳定的自启动NPR锁模飞秒光纤激光器的频率梳，它已经运行锁模在过去的一年中，没有任何需要重新锁模。通过使用自由空间NPR梳齿方案，我们不仅缩短了腔长，而且与平均输出功率小于1 mW、光谱带宽仅为10 nm的传统全光纤腔结构相比，获得了5 ~ 10倍的高输出功率（在中心波长1570 nm处超过30 mW）和更宽的光谱梳齿带宽（约54 nm）。从NPR梳输出的脉冲通过1 m长的EDF放大，然后被一段反常色散光纤压缩到接近变换极限的脉冲宽度。放大后的变换限制脉冲，其平均功率为180 mW，脉宽为70 fs，用于产生140 mW的超连续谱。通过在HNLF中传播的SC产生针对特定的轮询周期和PPLN晶体的加热温度进行了优化，用于1030 nm左右的SHG。
2018-02-21 physics.ins-det physics.optics
Interrogation of a fiber Fabry-Perot sensor by current modulation of a diode laser
提出了一种利用半导体激光器光源的电流调制对无源光纤光栅法布里-珀罗谐振腔进行远程解调的方法。由于RF振幅和频率调制的存在，它是超灵敏的Pound-Drever-Hall激光频率锁定技术的变体。我们证明，电流调制和干涉解调消除了对相位调制器的传感架构的需要。
2004-11-09 physics.ins-det physics.optics
Direct Phase Locking of a Ti:Sapphire Optical Frequency Comb to a Remote Optical Frequency Standard
我们报告了一个超低噪声的光频率传输从一个远程位置的Sr光晶格时钟激光器的钛：蓝宝石光学频率梳通过电信波长的光纤网络。钛宝石光学频率梳固有的窄线宽消除了对局部参考高精细度腔的需要。光学频率梳相对于远程光学参考的相对分数频率不稳定性在1 s时为$6.7(1) \times 10^{-18}$，在1,000 s时为$1.05(3) \times 10^{-19}$，包括2.9 km长的光纤网络。这保证了光学频率梳具有与光学标准相同的精度。我们的研究结果为超高精度光谱学和在更简单的设置中将高精度光频转换为射频铺平了道路。
2019-04-02 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Phase-sensitive interrogation of fiber Bragg grating resonators for sensing applications
本文讨论了一种用于无源布拉格光栅法布里-珀罗谐振腔远程解调的相敏技术。它基于Pound-Drever-Hall激光频率锁定，使用射频相位调制边带从法布里-珀罗干涉仪的谐振附近的复杂光学响应导出误差信号。我们研究如何调制频率和谐振带宽影响这个误差信号。实验结果表明，当激光器被锁定，该方法检测到的差分相移的光载波相对于其边带，由于微小的光纤光路位移。
2004-11-09 physics.ins-det physics.optics
All-fiber photonic lantern multimode optical receiver with coherent adaptive optics beam combining
首次提出并实现了一种基于光子灯笼和灯笼单模输出的自适应光学相干合束（CBC）的自由空间光通信（FSOC）多模光接收机。与基于电组合信号的类似接收器相比，在光纤中使用光学相干组合用于增加信噪比，并且代表低阶自适应光学的全光纤方法。这种光接收器演示使用光子灯笼与三个输出，光纤耦合器和主动锁相，并在大气条件下有和无湍流进一步研究。
2021-05-20 physics.ins-det physics.optics
New method for residual amplitude modulation control in fibered optical experiments
当将激光器的频率锁定到光腔谐振时，伴随着建立误差信号所必需的相位调制的剩余幅度调制（RAM）是对频率稳定性的主要限制。我们表明，流行的方法证明了黄和霍尔取消这种效果，使用辅助检测器的RAM的测量的基础上，是有限的情况下，光学设置表现出偏振相关的损失和不完美的偏振器在调制器输出，如导波光学系统。我们提出并证明了一种新的方法，使用一个单一的光电探测器，产生两个误差信号，并证明其有用的光纤系统的情况下。
2021-09-19 physics.ins-det physics.optics
Dispersion Measurement of Ultra-High Numerical Aperture Fibers covering Thulium, Holmium, and Erbium Emission Wavelengths
我们提出了宽带群速度色散（GVD）测量的商业可用的超高数值孔径光纤（UHNA1，UHNA3，UHNA4，UHNA7和PM2000D从相干Nufern）。虽然这些光纤在2 μm波长范围内的超快光纤激光器系统中的色散管理是有吸引力的，但文献中的实验色散数据很少且不一致。在这里，我们展示了使用光谱干涉测量技术，覆盖了通常使用的铒，铥和钬发射带的测量。结果的特点是在标准偏差的不确定性，并与以前的文献报道。为每个光纤提供拟合参数，允许直接复制测量的色散曲线。这一工作有助于超快光纤激光光源的设计和非线性光学现象的研究。
2018-04-27 physics.ins-det physics.optics
A High-Mechanical Bandwidth Fabry-Perot Fiber Cavity
基于光纤的光学微腔表现出高品质因数和低模体积共振，这使得它们对于将光耦合到单个原子或其他微观系统具有吸引力。此外，它们的低质量应导致对高频率的优异机械响应，从而为腔长度的高带宽稳定性打开了可能性。在这里，我们展示了一个简单的，紧凑的设计，利用这些属性实现44 kHz的锁定带宽。由于光纤馈电的简单性和缺乏自由空间对准，这种设计固有地与真空和低温环境兼容。我们测量反馈电路（闭环）和腔体安装本身（开环）的传递函数，结合对我们设备的机械响应的模拟，可以深入了解设计的潜在限制以及可以进行的进一步改进。
2017-06-27 physics.ins-det physics.optics
Ultrafast element-resolved magneto-optics using a fiber-laser-driven extreme ultraviolet light source
提出了一种基于光纤激光放大器系统的极紫外波段高重复频率横向磁光克尔效应测量装置。这提供了一个非常高和稳定的极紫外光通量，我们用它来测量元素分辨退磁动力学与前所未有的信息深度。此外，该装置配备了强电磁铁和低温恒温器，允许使用高达0.86 T的磁场在10至420 K之间进行测量。我们的设置的性能证明了一组温度和时间相关的磁化强度测量显示出不同的元素依赖的行为。
2021-03-23 physics.ins-det physics.optics
Sub-20-Attosecond Timing Jitter Mode-Locked Fiber Lasers
我们演示了14.3阿秒的定时抖动[集成从10 kHz到94 MHz的偏移频率]从188 MHz的重复率锁模Yb光纤激光器的光脉冲序列。为了减小定时抖动，我们缩短了非增益光纤的长度，从而缩短了脉冲宽度，降低了光纤激光器中过多的高阶非线性和非线性啁啾。在100 kHz - 1 MHz的偏移频率范围内，所测量的抖动频谱受到放大的自发发射限制的量子噪声的限制，而在较低的偏移频率范围内，它受到相对强度噪声转换的抖动的限制。这种固有的低定时抖动使两个锁模Yb光纤激光器之间的亚100阿秒同步超过全奈奎斯特频率与适度的10 kHz锁定带宽。所展示的性能是从任何自由运行的锁模光纤激光器测量的最低定时抖动，与抖动最低的钛宝石固体激光器的性能相当。
2014-01-17 physics.ins-det physics.optics
Ultra-thin rigid endoscope: Two-photon imaging through a graded-index multi-mode fiber
像梯度折射率（GRIN）透镜的刚性内窥镜是生物成像中的已知工具，但是在概念上难以将其简化。在这封信中，我们展示了一个超薄刚性内窥镜，直径只有125微米。此外，我们确定了一个域的双光子内窥镜成像与fs脉冲激发是可能的。我们验证了超薄刚性内窥镜组成的几厘米的梯度折射率多模光纤，用它来获取光学切片的双光子荧光内窥镜图像的三维样品。
2015-10-16 physics.ins-det physics.optics
Ultrahigh-Resolution Fiber-Optic Sensing Using a High-Finesse, Meter-Long Fiber Fabry-Perot Resonator
超高分辨率光纤传感已被证明与米长，高精细光纤法布里-珀罗干涉仪（FFPI）。大的，环境引起的谐振频率漂移的主要技术挑战是通过锁定询问激光器到一个类似的米长的FFPI，这与FFPI传感器，是热和机械隔离的环境。在1~100 Hz的频率范围内，可实现800 f ε/sqrt（Hz）的标称噪声极限应变分辨率。应变分辨率在1 kHz时进一步提高到75 f ε/sqrt（Hz），在2 kHz时提高到60 f ε/sqrt（Hz），在23 kHz时提高到40 f ε/sqrt（Hz），证明了与诸如π相移和慢光光纤布拉格光栅等成熟技术相当甚至更好的分辨率。分析了现有系统的局限性，提出了改进策略。这项工作为基于长FFPI的超高分辨率光纤传感奠定了可行的道路。
2019-08-21 physics.ins-det
Laser frequency offset locking scheme for high-field imaging of cold atoms
我们提出了一种简单而灵活的频率偏移锁定方案，该方案仅依赖于商业上可用的RF电子器件，用于超冷原子的高场成像。主要的新成分是使用自制的RF滤波器的尖锐幅度响应来提供用于锁定激光器的误差信号。我们能够在200 MHz的捕获范围内偏移锁定两个独立的二极管激光器，调谐范围高达1.4GHz。对于几百秒的积分时间，偏置锁定激光器的拍音剩余波动低于2MHz。
2011-09-07 physics.ins-det
Quadrature amplitude modulation for electronic sideband Pound-Drever-Hall laser frequency locking
Joint Quantum Institute, National Institute of Standards and Technology and the University of Maryland（联合量子研究所，美国国家标准与技术研究院和马里兰大学）
本文提出利用正交幅度调制技术生成高质量相位调制射频驱动信号，用于实现电子边带锁定，通过软件定义无线电补偿I/Q失真，验证了该方法在超窄线宽激光频率锁定中的连续调谐能力。
2026-03-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.ins-det
Relativistic Whistle: High Order Harmonics Induced by the Ultra-Intense Laser Pulse Propagating inside the Fiber
用二维粒子模拟方法研究了超强短脉冲激光在光纤中的传输。纤维是一个狭窄的中空通道，其壁由过密的等离子体组成。在激光脉冲与光纤壁的非线性相互作用中，产生了高次谐波。足够高的谐波，纤维壁是透明的，以一定的角度向外传播。这是一个具有非常短波长的相干光超短脉冲发生器的方案。
2003-09-13 physics.comp-ph physics.ins-det physics.optics
Ultra-Low Index and Rad-Hard Total Internal Reflection Claddings for High Numerical Aperture Scintillating, Waveshifting, Cerenkov, or Clear Optical Fibers, Capillaries, and Plates
描述了由纳米多孔氧化铝（蓝宝石）组成的新型低折射率（n小于1.3）/高光捕获覆层膜，其通过铝的受控阳极化形成。这些膜在机械上是硬的，本质上是非常抗辐射的，并且具有足够小的折射率n，以使波移或折射光纤以及透明塑料、玻璃或石英芯光纤的光捕获增加三倍。低折射率使水切伦科夫光的光管道成为可能。应用于能量，强度和宇宙/天体粒子探测器。
2013-08-01 physics.ins-det
Phonon-laser ultrasensitive force sensor
研制用于超灵敏力检测的纳米机械振荡器在科学探索中具有重要意义。我们报告了我们的成就超灵敏检测的外力有关的射频电场的纳米传感器由一个单一的捕获$^{40}$钙$^{+}$离子注入锁定下，其中压缩是另外施加到离子阱中的最小力的检测。所采用的离子被稳定地限制在表面电极阱中，并作为对外界扰动非常敏感的声子激光器工作。注入锁定驱动离子的振荡与相位同步，产生力检测与347 $\pm$ 50 yN/ $\sqrt{Hz}$的灵敏度。进一步对振荡相位方差施加3 dB压缩，我们成功地检测到最小力为86.5 $\pm$ 70.1 yN。
2021-10-04 physics.app-ph physics.atom-ph physics.ins-det
