Ultra-narrow Linewidth Fiber Laser with Self-injection Feedback Based on Rayleigh Backscattering
提出并实现了一种基于自注入反馈的超窄线宽单纵模光纤激光器。由于RBS的线宽比入射光在光纤中的线宽窄，并且它们具有相同的中心波长，RBS可以作为压缩光纤环形激光器中入射光线宽的机制。此外，自注入反馈方法除了可以扩大自由光谱范围外，还可以采集更多的RBS信号，进一步压缩激光线宽。实验结果表明，该激光器的边模抑制比达到75dB，激光线宽可低至~ 130 Hz。
2014-01-08 physics.optics
Narrow linewidth lasing and soliton Kerr-microcombs with ordinary laser diodes
窄线宽激光器和由锁模激光器产生的光学频率梳革新了光学频率计量学。在紧凑型晶体或集成环形光学微谐振器中出现的孤子克尔频率梳为应用开辟了新的视野。然而，这些梳齿，正如自然假设的那样，需要窄线宽的单频泵浦激光器。我们证明了一个规则的多频法布里-珀罗激光二极管自注入锁定到一个光学回音壁模式（WGM）微谐振器可以首先有效地转换为一个单频超窄线宽源，然后相干孤子梳状振荡器与低功耗和进一步集成的可能性。
2018-09-26 physics.optics
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
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
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
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
Whispering gallery mode resonator based ultra-narrow linewidth external cavity semiconductor laser
我们展示了一个小型的自注入锁定DFB激光器使用谐振光反馈的高Q值晶体回音壁模式谐振器。线宽减小因子大于10，000，得到的瞬时线宽小于200 Hz。在积分时间为20 μ s时，激光频率稳定度的Allan偏差最小值为3 × 10 ~（-12）。该激光器具有优异的光谱纯度和良好的长期稳定性。
2010-08-05 physics.optics
Design of a monolithic low-threshold narrow-linewidth cw mid-IR silicon Raman laser
我们提出了一个光泵单片全硅中红外（MIR）拉曼激光器的设计和预期的性能。对于所提出的在2.71 μ m泵浦波长下泵浦的3.15 μ m连续激光器设计，我们估计阈值泵浦功率< 10 mW，估计输出激光线宽<50 MHz。该设计可能为第一台中红外硅拉曼激光器的演示铺平道路。
2018-06-10 physics.optics
Low-Threshold and Narrow Linewidth Diffusive Random Lasing in Rhodamine 6G Dye-Doped Polyurethane with Dispersed ZrO$_2$ Nanoparticles
我们报道了分散有ZrO $_2$纳米颗粒的若丹明6 G染料掺杂聚氨酯中的低阈值和窄线宽强度反馈随机激光。根据染料/粒子浓度，激光阈值为（6.8- 15.4）MW/cm $^2$，线宽为（4- 6）nm。激光阈值作为纳米颗粒浓度的函数被发现遵循幂律，指数为$-0.496 \pm 0.010$，这是在Burin等人的不确定性。的理论预测[Phys. Rev. Lett. 87，215503（2001）]。
2015-08-21 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
Ultra-narrow linewidth hybrid integrated semiconductor laser
我们展示了一个混合集成和广泛的可调谐二极管激光器的固有线宽为40 Hz窄，实现了一个单一的往返通过低损耗的反馈电路，延长腔长0.5米的芯片上。单次往返，单模分辨反馈滤波，使线宽变窄，增加激光功率，没有限制，通过非线性损耗。在1.55 $μ$ m波长范围内实现了单频振荡，光纤耦合输出功率高达23 mW，光谱覆盖范围为70 nm，输出功率为3 mW，边模抑制大于60 dB。用于进一步线宽变窄的这种性质和选项使得在光子电路中直接集成的方法具有很高的兴趣，该光子电路以最高的分辨率服务于微波光子学、相干通信、感测和计量。
2020-07-13 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
Theory of Linewidth-Narrowing in Fano Lasers
我们提出了一个基于连续束缚态的Fano激光相干性的一般理论。我们发现，这样的激光器，使数量级的量子限制线宽减少，并通过引入镜像对称性破缺，线宽可以进一步减少。然而，与普通宏观激光器相比，由于强光局部化增强的光学非线性，线宽可能会重新加宽。这导致最佳材料系统的识别。我们还表明，这种新型的显微激光的相干性可以直观地理解使用一个简单的，有效的潜在的模型。在此基础上，我们研究了激光器的稳定性，并推导出激光器线宽与一般Fano线型的关系。我们的模型有利于纳入其他程度的设计自由度，并可应用于一般类的激光器与强色散镜。
2022-11-18 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
Narrow-linewidth Fano microcavities with resonant subwavelength grating mirror
本研究通过理论与实验探究由宽带高反射镜和带高品质因子Fano共振的悬浮一维光栅镜构成的平面-平面微腔，验证了短腔长下其线宽低于同参数传统腔的特性，为光力学与传感应用提供了新方案。
2024-02-08 physics.optics
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
Kilowatt-level Yb-Raman fiber amplifier with narrow-linewidth and near-diffraction-limited beam quality
以1120 nm的典型发射波长为例，首次实现了基于混合镱拉曼（Yb-Raman）增益的高效率、窄线宽千瓦级全光纤放大器。值得注意的是，两个时间稳定，相位调制的单频激光器工作在1064 nm和1120 nm，分别应用在光纤放大器中，以减轻光谱展宽的1120信号激光，并抑制受激布里渊散射（SBS）效应的同时。获得了1 kW以上的窄线宽1120 nm信号激光，斜率效率约为77%，光束质量M2约为1.21。通过在种子激光器和主放大器之间引入放大的自发发射（ASE）滤波系统，有效地抑制了放大器中的ASE噪声。进一步研究了两束种子激光功率比对转换效率的影响，结果表明，当1120 nm种子激光功率比在31%~ 61%范围内时，该放大器可以有效地工作。总体而言，该装置为获得工作在1100-1200 nm范围内的高功率窄线宽光纤激光器提供了很好的参考。
2019-10-27 physics.optics
Design of a New Family of Narrow Linewidth Mid-Infrared Lasers
我们描述了一个新的家庭的高光谱亮度窄线宽（NLW）中红外（MIR）激光器的设计，< 1 MHz的预期线宽与操作在任何目标波长在2.5和9.5 μ m之间的潜力。更具体地说，我们分析了中红外分布反馈（DFB）拉曼光纤激光器（RFL）的基础上的π相移（PPS）光纤布拉格光栅（FBG）写在适当选择的低声子能量玻璃光纤的潜在性能特性。特别是，我们计算预期的阈值泵浦功率的最佳激光器的设计和泵浦波长的特定中红外DFB-RFL在选定的目标波长工作的单频（基模）操作，并表明，这些泵浦功率可以低至几毫瓦的MIR DFB-RFL制造适当的低损耗小模面积单模光纤。因此，我们清楚地建立了PPS-DFB RFL平台作为一个非常实用的方法，用于构建广泛的窄线宽MIR相干源的许多应用，包括近端和远程传感的分子和各种高光谱亮度和长相干长度的MIR应用。
2017-07-17 physics.optics
Study on the power scaling and mode instability property in an all-fiber narrow-linewidth tapered fiber amplifier
研制了一种基于拉锥型掺镱光纤的高功率窄线宽光纤放大器。在实验中，锥形光纤的窄端被用作泵浦源和信号光的输入端口，形成了一个鲁棒的全光纤结构。受激布里渊散射（SBS）由于其模式面积逐渐增加，以及连续变化的布里渊频移依赖于核心直径有效地抑制。实验结果表明，在无受激布里渊散射（SBS）和模式不稳定性（MI）的情况下，获得了260 W的输出功率，斜率效率为71.3%，窄线宽为~2GHz。当输出功率达到260 W时，观察到的是MI而不是SBS。实验研究了MI的特性。指出了尽管在减小其它非线性效应方面具有优势，但在高功率窄线宽输出方面，介质阻挡效应似乎是限制锥形光纤放大器性能的主要和持续因素。据我们所知，这是第一个详细的实验研究MI在锥形光纤。最后，在此基础上，对锥形光纤和整个系统的SBS和MI抑制的优化进行了一些有价值的讨论。
2016-12-28 physics.optics
Coherent mode-combined ultra-narrow-linewidth single-mode micro-disk laser
具有超窄线宽的集成单模微激光器在从相干通信和激光雷达到计量和传感的广泛应用中发挥着改变游戏规则的作用。由于实现具有抑制的模式数的超高Q有源微谐振器的困难，以可控和成本有效的方式产生这样的光源仍然是一个突出的挑战。本文报道了在超高Q值掺铒铌酸锂（LN）微盘中产生的微激光。通过在泵浦和激光波长下形成相干组合的多边形模式，微激光器具有98 Hz的超窄线宽的单模操作。结合LN晶体优异的电光和非线性光学特性，可批量生产的片上单模微激光器将为要求高精度频率控制和可重构性的光子集成电路提供必要的构建模块。
2021-07-19 physics.optics
Narrow linewidth semiconductor lasers based on nonlinear self-injection locking
本文提出非线性自注入锁定技术，利用光纤布里渊振荡器反馈和电光调制实现递归线宽压缩，在商用DFB激光器上实现亚赫兹线宽，并给出CMOS兼容集成方案。
2023-09-18 physics.optics
Hybrid integrated narrow linewidth semiconductor laser based on the distributed feedback from an external deformed microcavity
Key Laboratory of Optoelectronic Technology & Systems (Education Ministry of China), Chongqing University（光电技术与系统教育部重点实验室，重庆大学）
本文提出一种混合集成窄线宽半导体激光，通过将DFB激光芯片与变形微腔结合，实现连续波长调谐，显著降低线宽并提升侧模抑制比。
2026-05-07 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
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
A quantum cascade laser-based mid-IR frequency metrology system with ultra-narrow linewidth and $1\times 10^{-13}$-level frequency instability
我们展示了一个强大的工具，高分辨率中红外光谱和频率计量与量子级联激光器（QCL）。我们实现了QCL到超低膨胀（ULE）参考腔的频率稳定，通过上转换到近红外光谱范围，在$1\times10^{-13}$的水平。利用频率梳相位稳定到独立的超稳激光器上，测量了QCL相对于氢脉泽的绝对频率，并给出了不稳定性$<1\times10^{-13}$和不准确性$5\times10^{-13}$。QCL线宽被确定为60 Hz，主要由光纤噪声。光纤噪声的主动抑制可能导致低于10 Hz的线宽。
2015-05-05 physics.optics
Realization of cavity linewidth narrowing via interacting dark resonances in a tripod-type electromagnetically induced transparency system
利用~（87）Rb塞曼分裂子能级，实验观察到了双暗共振导致的腔线宽变窄现象。利用三脚架型电磁感应透明系统中相互作用暗共振导致的陡峭色散，我们在室温下将腔线宽缩窄到250 KHz。此外，该超窄腔线宽的位置可以在60 MHz耦合场失谐范围内调谐。
2014-03-28 physics.atom-ph physics.optics
36 Hz integral linewidth laser based on a photonic integrated 4.0-meter coil resonator
激光稳定是许多精密科学实验和应用的核心，包括量子信息科学、计量学和原子计时。这些系统通过将Pound-Drever-Hall（PDH）锁定到表级、超高品质因数（Q）、真空间隔的法布里-珀罗参考腔来使激光器线宽变窄并稳定载流子。集成这些腔体，将PDH稳定的特性带到芯片级，对于减小它们的尺寸、成本和重量，并实现广泛的便携式和片上系统应用至关重要。我们报道了一个重要的进展，在集成激光器的线宽窄化，稳定和噪声降低，通过使用光子集成的4.0米长的线圈谐振器，以稳定的半导体激光器。我们获得了36 Hz的1/π积分线宽，在10 ms测量时间下的Allan偏差（ADEV）为1.8 × 10 ^{-13}，漂移为2.3 kHz/sec，据我们所知，集成参考腔的最低积分线宽和最高稳定性。两个线圈的设计，稳定的激光器工作在1550 nm和1319 nm的证明。谐振器总线耦合到一个4.0米长的线圈，自由频谱范围（FSR）为49 MHz，模体积为1.0 × 10 ^{10} μm^3，固有Q值为1.42亿，采用CMOS兼容的超低损耗氮化硅波导平台制造。我们的测量和模拟结果表明，热折射噪声地板为这个特定的腔达到了频率低至20 Hz的周围环境中，简单的被动隔振，没有真空或热隔离。TRN有限的性能估计为8 Hz 1/π积分线宽和10 ms时5 × 10 ^{-14}的ADEV，从而开启了迄今为止仅在基本上未集成的…
2021-12-16 physics.optics
Miniature narrow-linewidth 1 μm Laser
本研究采用基于高品质因数FP空心谐振腔的自注入锁定方案，研制出掌心尺寸封装的1 μm窄线宽激光器，实现了41 Hz本征线宽、宽调谐范围及优异的频率稳定性，适用于现场部署场景。
2024-03-10 physics.optics
High-power monolithic narrow-linewidth 1.6 mJ/8 ns fiber laser system based on all-glass spun tapered double-clad fiber amplifier
本研究提出一种基于全玻璃旋捻锥形双包层光纤的 1.6 mJ 窄线宽纳秒脉冲光纤激光系统，无需缓解受激布里渊散射即可实现 160 W 平均功率和优异的光束质量及相干性。
2025-08-09 physics.optics
Highly-efficient, narrow-linewidth Brillouin microlasers implemented in compact thin-film lithium niobate microresonators
State Key Laboratory of Ultra-intense Laser Science and Technology, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海光学精密机械研究所超快激光科学与技术国家重点实验室）；Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学材料科学与光电技术研究中心）；State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, East China Normal University（华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室）；The Extreme Optoelectromechanics Laboratory (XXL), School of Physics and Electronic Science, East China Normal University（华东师范大学物理与电子科学学院极端光机电实验室）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海市量子科学研究中心）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）；Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University（山西大学极端光学协同创新中心）；Collaborative Innovation Center of Light Manipulations and Applications, Shandong Normal University（山东师范大学光调控与应用协同创新中心）
本文提出一种结合交叉偏振受激布里渊散射方案与故意施加斯托克斯模式分裂的方法，实现高效、低阈值和窄线宽的布拉格微激光器，通过三共振和相匹配条件在114微米直径的薄膜铌酸锂微谐振器中实现高精度对准。
2026-03-23 physics.optics
Sub-kHz linewidth narrowing of a mid-infrared OPO idler frequency by direct cavity stabilization
我们将单谐振光学参量振荡器的闲频直接稳定到中红外法布里-珀罗参考腔的谐振。这是通过Pound-Drever-Hall锁定方案实现的，控制泵浦激光器或谐振信号频率。达到了低于10 $^3$ Hz $^2$ /Hz的残余相对频率噪声功率谱密度，在100 ms内具有920 Hz的高斯线宽，这表明通过锁定光学参量振荡器相对于具有最先进的优异性能的中红外腔而达到低至Hz水平的光谱纯度的潜力。
2015-07-30 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
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
Ultra-narrow linewidth light generation based on an optoelectronic oscillator
针对直接生成窄线宽光源的挑战，本研究基于光电振荡器（OEO），通过最小化光电链路延迟、采用高质量光学谐振器并结合射频波动反馈回路，实现了低相位噪声（1 kHz偏移处-100 dBc/Hz）、0.23 Hz超窄线宽的光生成，为多领域应用提供支撑。
2025-02-11 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
High energy and narrow linewidth N2-filled hollow-core fiber laser at 1.4 μm
提出基于充 N2 无节点反谐振空芯光纤的一阶振动拉曼 Stokes 激光器，在 1.4 μm 实现 26.5 μJ、0.16 nm 窄线宽及约 2 nm 调谐范围。
2023-12-06 physics.optics
Surface-plasmon-polariton-driven narrow linewidth magneto-optics in Ni nanodisk arrays
磁等离子体利用光和磁性物质之间的相互作用，在纳米级的光操纵和共振磁光学。该领域的最大挑战之一是克服磁性金属中的光学损耗。在这里，我们利用表面等离子体激元（SPPs）在SiO2/Au双层的界面处激发，诱导强磁光响应的周期性阵列的Ni纳米盘。使用由Au纳米盘制成的参考系，我们表明Ni中的光损耗几乎不加宽SPP驱动的磁光信号的线宽。因为Ni纳米盘中的自由电子被驱动成远离其等离子体共振的受迫振荡，所以实现了损耗减轻。通过改变SiO2层的厚度和晶格常数的Ni纳米盘阵列，我们展示了剪裁的强烈的磁光克尔效应的光谱线宽下降到~25 nm。我们的研究结果提供了重要的提示，如何规避损失和增强磁光信号通过设计的非共振磁等离子体激元驱动机制。
2019-09-16 physics.optics
Ultra-narrow linewidth laser across the C-band using polarization-controlled dual-cavity feedback
提出偏振控制的双外部光纤腔反馈方法，在42 nm调谐范围内抑制相干崩塌，将半导体激光器本征线宽从MHz压缩至亚kHz，最高10%反馈功率下仍低于100 Hz。
2025-03-17 physics.optics
Development and Evaluation of a Narrow Linewidth Laser System for 171Yb+ E2 Transition
我们报告的建设和表征的窄线宽激光系统询问的E2时钟跃迁在436 nm的镱离子被困在端盖陷阱。基频下的871 nm种子激光器参考10 cm长的带切口ULE腔。激光系统的输出被传送到一个窄线宽飞秒光纤梳，这是一个超稳定的698 nm激光器，相位噪声消除光纤链路。在1 ~100 s内，激光器与梳齿之间的拍频为亚Hz线宽，稳定性优于2 E-15。同时验证了自行研制的窄线宽单点倍频掺铒光纤梳状光栅871 nm波长扩展端口的性能。
2023-03-01 physics.atom-ph physics.optics
Hybrid integrated narrow linewidth laser with external distributed optical feedback from a silicon strip waveguide
Chongqing University（重庆大学）
本文提出一种集成方案，利用硅波导表面辐射收集弱波长依赖的分布式反馈信号，实验验证了1μm宽波导在激发和收集分布式光学反馈中的最优性能，实现了1.52kHz线宽、74.71dB边模抑制比和24.44Hz²/Hz频率噪声。
2026-01-26 physics.optics
Observation of Transparency of Erbium-doped Silicon nitride in photonic crystal nanobeam cavities
在掺铒非晶氮化硅层中制备了一维纳米梁光子晶体腔。在低温和室温下，在不同的光抽运功率下，研究了1.54 μ m左右腔体的光致发光。共振器表明珀塞尔增强吸收和发射率，也证实了时间分辨测量。共振线宽随抽运功率的增加而变窄，表明吸收漂白和材料在5.5 K和室温下的受激发射开始。我们估计从腔线宽，Er已被泵浦到透明的腔谐振波长。
2010-03-09 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
Rare-Earth Molecular Crystals with Ultra-narrow Optical Linewidths for Photonic Quantum Technologies
稀土离子是在量子水平上构建光-物质界面的理想固态体系。这依赖于它们显示窄光学均匀线宽或等效地长寿命光学量子态的潜力。在这封信中，我们报告的铕分子晶体，表现出线宽在10 kHz的范围内，数量级比其他分子中心窄。我们利用这一属性，以证明有效的光学自旋初始化，相干存储的光使用原子频率梳，和光学控制的离子-离子相互作用实现的量子门。这些结果说明了稀土分子晶体作为光子量子技术的新平台的实用性，该光子量子技术将高度相干的发射器与分子材料的组成，结构和集成能力的无与伦比的多功能性相结合。
2021-05-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Ultra-narrow linewidth self-adaptive photonic oscillator : principle and realization
高相干光源是物理学的几个领域中的关键元件，特别是在时间频率计量中。在过去的十年里，人们特别努力地开发这种光源，而牺牲了先进的激光系统和相对智能的电子设备。我们在这里提出了一个新的自适应振荡器的一般原则，其中的复杂操作的100米长的有源光学谐振腔和标准的半导体激光器提供了一个非常高的光谱纯度，可以定制为任何波长。这种自适应光子振荡器的单频操作是在没有任何伺服锁定或稳定电子器件的情况下实现的。自由运行操作导致40 mHz的洛伦兹线宽。在自由运行状态下，光频的长期漂移在数小时内在10 MHz以内。该原理适用于激光二极管可获得的任何波长，这尤其在原子或分子跃迁需要精确波长的应用中打开了巨大的机会。
2021-08-07 physics.app-ph physics.optics
Near Transform-limited Quantum Dot Linewidths in a Broadband Photonic Crystal Waveguide
平面纳米光子结构能够实现嵌入其中的量子点的发射的宽带、近单位耦合，从而实现理想的单光子源。单光子源的效率和相干性受到电荷噪声的限制，这将导致发射光谱的展宽，我们报道了通过在砷化镓薄膜中制备光子晶体波导来抑制噪声，该砷化镓薄膜包含嵌入在$p$-$i$ - $n$二极管中的量子点。波导附近的局部电接触使漏电流最小化，并允许量子点共振的快速电控制（$\approx$ 4 MHz带宽）。耦合到光子晶体波导的$79$量子点的共振线宽测量在6 nm宽的发射波长范围内表现出近变换极限发射。重要的是，局部电接触允许对同一芯片上的多个量子点进行独立调谐，这与变换限制发射一起是实现基于多发射极的量子信息处理的关键部件。
2020-05-08 physics.optics quant-ph
Measuring the true quality factor of an ultrafast photonic microcavity: homogeneous versus inhomogeneous broadening
利用自相关器测量了超快光子腔的光子存储时间和品质因数。该腔由$λ$厚的GaAs层夹在GaAs/AlAs分布布拉格反射器之间组成，并在985 nm波长处谐振。用白光反射率测量的反向相对线宽为830，而从时间分辨测量获得的品质因数为1500。光子在腔中的存储时间为0.78ps。我们发现，品质因数和相对线宽的倒数之间的差异的结果，由于在腔层的空间梯度的微腔共振的非均匀加宽。
2009-06-11 physics.optics
Attempt to Generate Narrow Linewidth, CW Terahertz Radiation by Using Optical Frequency Comb
报道了利用光学频率梳（OFC）产生高稳定连续太赫兹波的尝试。利用852nm激光线在LiNbO_3晶体腔中进行深度相位调制，产生了约10nm宽的OFC。OFC的多个光学模式（边带）被调制频率（=6 GHz）等间隔作为频率参考。当另一个半导体激光器被频率锁定时，主激光器和第二激光器之间的差频的稳定性在RF调制器的同一阶上得到改善。这种稳定的差频光拍频在光导天线中进行光混频，可以实现超窄线宽的可调谐太赫兹辐射源。
2003-05-29 physics.optics
Linewidth of the Laser Optical Frequency Comb with Arbitrary Temporal Profile
对于许多应用，光学频率梳（OFC）需要高度的时间相干性（窄线宽）。通常的OFC是由单色窄线宽激光源或锁模激光脉冲在非线性介质中产生的，但在非常重要的中红外（MIR）和太赫兹（THz）光谱区域，OFC可以由自由运行的量子级联激光器（QCL）以高效率内在地产生。这些梳状物看起来不像常规的OFC，因为每个模式的相位不同，并且在时域中，OFC是幅度调制信号和相位调制信号的看似随机的组合，而不是短脉冲。尽管有这种伪随机性，实验证据表明QCL OFC的线宽与单模QCL的线宽一样窄。虽然普遍承认，但这一看似观察并没有得到充分理解。在这项工作中，我们严格证明了这一事实，推导出表达式的Schawlow-Townes线宽的QCL OFC和提供一个透明的物理解释的基础上的激光模式的正交性，表明尽管他们非常不同的时间分布MIR和太赫兹QCL OFC是一样好的大多数应用程序作为任何其他OFC。
2018-07-26 physics.optics
Extreme Linewidth Narrowing in Diamond Raman Lasers Enables the Generation of 35 W at 589 nm with Hz-Scale Intrinsic Linewidth
Macquarie University（麦考瑞大学）；EOS Space Systems Pty Ltd（EOS空间系统有限公司）
研究通过钻石拉曼激光器实现极窄线宽，产生35 W 589 nm光，并具有6个数量级的频率噪声降低，适用于空间和量子实验。
2026-03-28 physics.app-ph 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
Comb-rooted multi-channel synthesis of ultra-narrow optical frequencies of few Hz linewidth
我们报道了一种多通道光频率合成器，它可以直接从掺铒光纤振荡器的光梳中产生非常稳定的连续波激光。被稳定到一个高精细度腔的分数频率稳定度为$3.8\times10^{-15}$在0.1秒，梳状生根合成器产生多个光频率的超窄线宽为1.0 Hz在1秒的同时，输出功率为几十mW的每个通道。通过注入锁定的基于二极管的受激发射是一种关键机制，它允许梳状频率模式以足够的功率放大而萌芽，但不会损失原始梳状频率稳定性。通道频率可单独选择，在1550 nm中心波长周围跨越4.25 THz的整个梳状带宽上以0.1 GHz增量增加。一系列的环外测试结果进行了讨论，以证明该合成器是能够提供稳定的光频率与推进各种超精密应用，如光学时钟比较，原子线光谱，光子微波产生，相干光通信的潜力。
2019-03-26 physics.optics
Anomalous sub-kelvin thermal frequency shifts of ultra narrow-linewidth solid state emitters
本文研究掺杂晶体中窄光谱孔在亚开尔文温区的频率响应，发现约290 mK处一阶频移为零，可显著提升激光频率稳定性，1秒分数频率不稳定性低至约6×10⁻²²。
2024-11-08 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
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
