Raising the stimulated Brillouin scattering threshold power by longitudinal compression gradient in a fiber amplifier
本文提出利用纵向压缩应变梯度提高光纤中受激布里渊散射阈值功率的新方法，推导了背向散射斯托克斯波功率谱密度解析表达式，并通过实验验证无源光纤阈值提高约3倍、放大光纤提高约2倍。
2023-07-03 physics.optics
Brillouin amplification supports $1\times10^{-20}$ accuracy in optical frequency transfer over 1400~km of underground fibre
我们研究了连接布伦瑞克和斯特拉斯堡的1400~km地下光纤环路上的光频率传输。大型自主光纤布里渊放大器（FBA）是中间放大的唯一手段，允许长达数天的相位连续测量。在大约三周的测量周期内，我们发现传输频率的分数偏移的加权平均值为$(1.1\pm0.4)\times10^{-20}$。在最好的情况下，我们发现$6.9\times10^{-21}$的不稳定性和$4.4\times10^{-21}$的分数频率偏移在平均时间约为30~000~s。这些结果代表了一个上限，可实现的不确定性超过1400公里时，使用一个链的远程布里渊放大器，并允许我们调查系统的影响，在$10^{-20}$水平。
2015-04-07 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
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
Atomic optical amplifier with narrow bandwidth optical filtering
利用法拉第反常色散滤光片（FADOF）的超窄带宽和高噪声抑制性能，在相干放大原子受激发射的同时，实现了铯原子1470 nm受激放大法拉第反常色散滤光片（SAFADOF）。SAFADOF能够显著放大非常微弱的激光信号并抑制噪声，以便在强背景中获得干净的信号。实验结果表明，对于50 pW的微弱信号，在13 MHz的带宽内，增益因子可大于25000（44 dB）。具有这种能力，以放大微弱信号与低背景的贡献，SAFADOF发现弱信号检测的突出的潜在应用。
2017-10-13 physics.optics
Fiber-Optic Interferometry Using Narrowband Light Source and Electrical Spectrum Analyzer: Influence on Brillouin Measurement
我们使用一个简单的光纤干涉仪组成的电频谱分析仪和窄带光源，这是常用的观察布里渊增益谱的干涉图样。该干涉图案扩展到远超过对应于石英光纤中的布里渊频移的频率范围（在1550 nm处约11 GHz）。使用石英单模和聚合物光纤传感，然后，我们实验证明，独特的噪声在一个自外差为基础的布里渊测量与未优化的偏振态起源于参考光和菲涅尔反射光之间的干涉。通过采用比光源的相干长度长的延迟线以及通过在传感光纤的开口端附近人为地施加高损耗，可以几乎完全抑制这种噪声。
2014-09-26 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
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
Noise Pulsing of Narrow-Band ASE from Erbium-Doped Fiber Amplifier
在本文中，我们报告的噪声特性的偏振和非偏振放大自发发射（ASE）的窄光带宽，从传统的低掺杂铒光纤注册的实验研究。我们证明了ASE噪声可以看作是具有随机幅度、宽度和脉冲间隔的类高斯脉冲的训练。分析了这三个噪声脉冲参数的统计特性。研究了ASE噪声对通信光纤中自相位调制产生的光谱展宽的影响，指出展宽整形的背后是ASE噪声的影响。
2018-10-22 physics.optics
Stimulated Brillouin Scattering Thresholds in Optical Fibers for Lasers Linewidth Broadened with Noise
用于加宽光源的线宽的相位和/或强度调制技术是抑制光纤中的受激布里渊散射（SBS）的公知方法。用于以简单方式实现显著带宽增强的常用技术是使用滤波噪声源进行相位调制。我们将在这里证明，在这种情况下，噪声的随机性质需要包括长度相关的SBS阈值增强校正。这种效应对于大多数高功率光纤放大器所共有的短光纤长度变得特别显著。
2013-01-24 physics.optics
Suppressing transverse mode instability through multimode excitation in a fiber amplifier
提出利用高度多模光纤和等模激发抑制热光非线性与横模不稳定性，数值模拟显示该方法显著减少模式动态耦合，在保持高功率、窄光谱的同时实现良好光束质量。
2022-06-30 physics.optics
Phase Sensitive Amplifier Based on Ultrashort Pump Pulses
我们演示了一个窄带相敏放大器的泵浦简并配置，采用ps泵浦脉冲。放大器带宽的控制是通过改变泵浦光谱宽度来实现的。相敏增益在-6到6分贝之间，系统总增益为28分贝。
2016-08-16 physics.optics
Dual-microcavity narrow-linewidth Brillouin laser
超低噪声可调谐激光器是精密光谱学、标准量子极限位移测量和先进光学原子钟开发中的革命性工具。其他应用包括激光雷达、相干通信、频率合成以及应变、运动和温度的精密传感器。虽然所有应用都受益于较低的频率噪声，但许多应用还需要坚固紧凑的激光器。在这里，我们介绍了一个双微腔激光器，利用一个芯片集成的二氧化硅微谐振器产生可调谐的1550 nm激光通过受激布里渊散射（SBS）和第二微谐振器的SBS光的频率稳定。这种配置将分数频率噪声降低到10 Hz偏移处的$7.8\times10^{-14} 1/\sqrt{Hz}$，这是基于微谐振器的激光器的噪声性能的新状态。我们的系统还具有太赫兹可调谐性和芯片级集成的潜力。我们证明了我们的双微腔激光器的效用，通过执行赫兹级分辨率的光谱学。
2014-10-10 physics.optics
Visible Brillouin-quadratic microlaser in a high-Q thin-film lithium niobate microdisk
本文通过色散工程在高Q值TFLN微盘中实现片上可见布里渊–二次微激光器，获得254 Hz线宽、1.81 mW阈值及780 nm高效SHG。
2025-06-10 physics.optics
Stimulated Brillouin Scattering in InGaP-on-Insulator Waveguides
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Adelaide University（阿德莱德大学）；The University of Sydney（悉尼大学）；Macquarie University（麦考瑞大学）
本文提出 InGaP-on-Insulator 集成平台，实现高增益（588 W⁻¹m⁻¹）和创纪录窄线宽（5.2 MHz）的受激布里渊散射，为可扩展布里渊光子学奠定基础。
2026-09-09 physics.optics
Brillouin-Kerr soliton frequency combs in an optical microresonator
在光学微谐振腔中产生布里渊激光，利用产生的布里渊激光在同一腔中激发克尔频率梳，实现了孤子克尔微梳。腔内布里渊激光泵浦方案使我们能够利用蓝失谐输入泵浦获得孤子态。由于所产生的布里渊激光的超窄线宽和低噪声特性，即使使用相对宽线宽的二极管激光器，所观察到的孤子微梳也表现出窄线宽的梳状线和稳定的重复率。此外，我们证明了一个低噪声微波信号的相位噪声水平为-24 dBc/Hz（10 Hz），-111 dBc/Hz（10 kHz）和-147 dBc/Hz（1 MHz偏移）的11.14 GHz载波，只有一个自由运行的输入泵。由于布里渊-克尔孤子微梳易于实现，且具有良好的性能，使得该方案具有很好的实际应用前景。
2020-08-14 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
Cross-polarized stimulated Brillouin scattering empowered photonics
本文提出在铌酸锂中集成交叉偏振受激布里渊散射与Kerr和二次非线性，实现窄线宽可调激光器、高效模式转换器及布里渊-二次激光器与频率梳，显著提升光子器件性能。
2024-05-24 physics.optics
Phase conjugated master oscillator fiber power amplifier
Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院）；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）
本研究提出利用光学相位共轭技术实现光纤激光器的窄线宽输出和SBS抑制，通过非线性谱展宽和相位共轭实现高功率、高亮度光纤激光系统。
2026-01-26 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
Exceptional points-based optical amplifiers
有限的增益带宽积是限制标准光放大器工作的基本品质因数。在微腔设置中，由于器件的窄带宽，这成为一个严重的问题。在这里，我们介绍了一个新的设计范例的基础上例外点，放宽这一限制，并允许建立新一代的光放大器，表现出更好的增益带宽缩放关系。重要的是，我们的结果可以扩展到其他物理系统，如声学和微波。
2019-04-30 physics.optics
Brillouin amplification in phase coherent transfer of optical frequencies over 480 km fiber
我们描述了使用光纤布里渊放大（FBA）的相干传输的光频率超过480公里长的光纤链路。FBA使用传输光纤本身对弱信号进行高效的双向相干放大，泵浦功率约为30 mW。在一个测试装置中，我们测量了FBA的增益和可实现的信噪比（SNR），并将其与广泛使用的单向掺铒光纤放大器（EDFA）和我们最近建造的双向EDFA进行了比较。我们还测量了由FBA引入的相位噪声，并使用了一种新的和简单的技术来稳定FBA泵浦激光器的频率。然后，我们仅使用一个中间FBA站，在总光纤长度为480 km的广域网上传输稳定的激光频率。在补偿光纤引起的噪声之后，频率以低于2x 10 -18的不确定性和不稳定性sigma（tau）= 2x 10 -14/（tau/秒）被传送到用户端。
2010-05-21 physics.optics
Pump-locked microcavity Brillouin laser
针对传统微腔激光器泵浦频率锁定系统复杂、成本高的问题，提出利用微腔瑞利散射的全光泵浦锁定方法，实现了超窄线宽、高长期稳定性且无需温控隔振的微腔布里渊激光器，为多领域提供低成本实验平台。
2024-04-15 physics.optics
Ultra-Narrow Linewidth Brillouin Lasers with Nanokelvin Thermometry
超稳激光器是当今一些最先进的科学实验的支柱，能够以尽可能高的精度执行原子光谱和激光干涉测量。随着最近对在实验室之外应用这些系统的兴趣越来越大，如何实现可以达到所需的极窄线宽水平的激光源，但仍然保持足够紧凑和便携以供现场使用，这仍然是一个悬而未决的问题。开发这种理想激光源的关键是激光器必须对短期和长期温度波动不敏感，这最终会加宽激光器线宽并导致激光器中心频率漂移。我们在这里表明，使用一个大的模式体积的光学谐振器，它的作用是抑制谐振器的快速热波动，连同受激布里渊散射（SBS）的光学非线性提出了一个强大的组合，使激光的能力与20 Hz的超窄线宽。为了解决激光器的长期温度漂移问题，我们采用窄布里渊散射线作为测量工具，精确地检测谐振腔温度在85 nK水平的微小变化。这种温度测量所提供的精度为谐振器的稳定性提供了新的可能性，以对抗环境扰动。
2018-10-06 physics.ins-det physics.optics
On the Effect of Low Temperatures on the Maximum Output Power of a Coherent Erbium Doped Fiber Amplifier
采用数值模拟的方法研究了低温对高功率单频光纤激光放大器性能的影响。冷却光纤可以允许利用石英玻璃中的声波的更高阻尼和更高的激光效率。本文首次报道了石英光纤中受激布里渊散射（SBS）阈值随温度变化的测量结果。然后，我们介绍了在室温和液氮温度下的掺铒铝磷硅酸盐光纤的小信号吸收和增益谱的测量。基于这些数据，我们得出了一个数值研究的SBS阈值和放大器的效率上的冷却的综合影响，并得出结论，这种技术的SBS限制高功率掺铒光纤放大器（EDFA）的兴趣。还讨论了泵浦激光器在纤芯中引起的温度升高。
2018-11-23 physics.app-ph physics.optics
Diamond Brillouin Lasers
通过受激布里渊散射（SBS）实现的光与声波之间的相干相互作用是在GHz频率下操纵光的基本工具。它的窄带和噪声抑制特性最近使微波光子功能的集成器件的硫系玻璃，二氧化硅和硅的基础上。金刚石具有更高的声学和带隙频率以及优异的热性能，有望提高频率，带宽和功率;然而，制造具有与布里渊频移匹配的谐振的低损耗光学和声学引导结构目前具有挑战性。在这里，我们使用强烈的腔增强拉曼产生驱动金刚石布里渊激光器没有声学指导。我们的多功能配置-自由空间布里渊激光器的首次演示-在71 GHz斯托克斯频移上提供数十瓦的连续布里渊激光输出，用户可在单斯托克斯和布里渊频率梳输出之间切换。这些结果为高功率、高相干激光器和布里渊频率梳打开了大门，也是迈向片上金刚石SBS器件的重要一步。
2018-06-30 physics.optics
Intrinsic mechanism for spectral evolution in single-frequency Raman fiber amplifier
本文首次从增益动力学角度对不同抽运方式下单频拉曼光纤放大器（RFA）的光谱演化特性进行了理论分析。增益动力学的分析表明，走离效应在反泵浦方式产生一个自然的低通滤波器在单频RFA。当采用掺稀土光纤激光器作为泵浦源时，泵浦源的强时间涨落导致共泵浦时的光谱展宽，而反泵浦时的自然低通滤波器仍能保证单频工作。对于这两种抽运方式，采用时间稳定的单频光纤激光器或相位调制技术展宽光谱的窄带光纤激光器作为抽运源更有利于实现高性能的单频RFA。
2017-07-25 physics.optics
Highly localized Brillouin scattering response in a photonic integrated circuit
通过受激布里渊散射（SBS）的光波和声波的相互作用最近已经到达片上平台，这开辟了从集成微波光子学和片上窄线宽激光器到基于声子的光学延迟和信号处理方案的新的应用领域。由于SBS是一种随相互作用长度呈指数级变化的效应，因此短长度尺度上的片上实现具有挑战性，需要精心设计具有优化的光声重叠的波导。利用布里渊光相关域分析（BOCDA）原理，实现了800 μm高空间分辨率的SBS光谱的局域测量，并在光子集成电路（PIC）中实现了沿螺旋波导的布里渊光谱的分布式测量。这种方法提供了访问本地光声性能的波导，包括布里渊频移（BFS）和线宽，为进一步开发高品质的光子声子波导SBS应用的基本信息。
2017-07-31 physics.optics
Microwave filtering using forward Brillouin scattering in photonic-phononic emit-receive devices
微波光子系统因其在高频和极宽带宽上处理信号的能力而引人注目，作为下一代通信和雷达技术的基础。然而，许多应用还需要窄带$(\sim\text{MHz})$滤波操作，这对于使用光学滤波技术来实现是具有挑战性的，因为这需要超高品质因数$(\sim 10^8)$光学谐振器的可靠集成。解决这一挑战的一种方法是利用长寿命的声共振，利用其窄带频率响应来过滤微波信号。在本文中，我们研究了新的策略，利用微波光子信号处理平台内的窄带声响应，通过使用光-声耦合。我们的信号处理方案是基于最近演示的光子-声子发射器-接收器设备，其使用布里渊相互作用在光域和声域之间传输信息，并产生微波信号的窄带滤波。为了了解使用这种器件技术的最佳方式，我们研究了使用这种滤波方案的微波光子链路的特性。我们从理论上分析了这种微波-光子链路的噪声特性，并为这种系统的设计和优化探索了参数空间。
2020-01-08 physics.app-ph physics.optics
Frequency-swept Brillouin spectroscopy
Michigan State University（密歇根州立大学）
提出一种基于频率扫描激光和频率选择器的布里渊光谱新方法，实现紧凑、散粒噪声限制下的测量，并有望通过多路复用实现快速力学成像。
2026-09-21 physics.optics
Nonreciprocal vortex isolator by stimulated Brillouin scattering in chiral photonic crystal fibre
光学非互易性打破了前向和后向传播光波之间的对称性，在光子系统中变得至关重要，并使许多关键器件成为可能，如光隔离器，环行器和光路由器。大多数传统的光隔离器涉及磁光材料，但基于光学非线性、光机械诱导透明性和受激布里渊散射（SBS）的器件也已被证明。然而，到目前为止，它们只被实现为线性或随机偏振的LP01类基本模式。本文报道了一种基于手性光子晶体光纤中拓扑选择SBS的光驱动涡旋模非互易隔离器。通过调节控制信号的频率，该器件可以被重新配置为放大器或隔离器。实验结果表明，涡流隔离的22分贝，这是在国家的最先进的基模隔离器使用SBS。这种独特的器件可能会在光通信、光纤激光器、量子信息处理和光镊等方面得到应用。
2022-03-07 physics.app-ph physics.optics
Visible light photonic integrated Brillouin laser
窄线宽可见光激光器对于包括原子钟、量子计算、原子和分子光谱以及传感的原子、分子和光学（AMO）应用是关键的。历史上，这种激光器是在桌面规模上实现的，使用稳定到大光学参考腔的半导体激光器。高光谱纯度可见光源的光子集成将使实验的复杂性和规模增加。受激布里渊散射（SBS）是实现高相干性片上可见光激光发射的一种很有前途的方法。虽然在电信波长的集成SBS激光器方面取得了进展，但将这种性能转化为可见光的障碍仍然存在，即在超低光损耗光子学中实现布里渊有源波导。我们已经克服了这一障碍，展示了第一个可见光光子集成SBS激光器，它工作在674 nm，以解决88 Sr+光时钟跃迁。为了指导激光器的设计，我们使用多物理场模拟和布里渊光谱相结合，在2米的螺旋波导，以确定25.110 GHz的一阶斯托克斯频移和290 MHz的增益带宽。该激光器在半径为8.9 mm的氮化硅全波导谐振腔中实现，每米损耗为1.09 dB，Q值为55.4百万。激光被证明，与片上14.7 mW的阈值，45%的斜率效率，和线宽变窄的泵从低于阈值增加到269 Hz。为了说明这种设计的波长灵活性，我们还展示了在698 nm的激光，在中性锶的光时钟跃迁的波长。这种基于波导的光子集成SBS激光器的演示在可见光范围内工作，并且减小了尺寸和对环境干扰的敏感性，显示了各种AMO应用的前景。
2021-02-19 physics.optics
Thermal and driven noise in Brillouin Lasers
由于其高度相干的发射和紧凑的形状因子，布里渊激光器已被确定为包括便携式原子钟、精密传感器、相干微波合成和相干通信的节能方法在内的应用的宝贵资产。虽然这些激光器的基本发射线宽可能非常窄，但介电材料内的噪声会导致载波频率漂移，这对需要超稳定发射的应用构成了棘手的挑战。对布里渊激光器性能的统一理解可以提供关键的见解，以达到新的频率稳定性水平，然而现有的噪声模型仅关注一个或几个关键噪声源，并且没有捕获由热波动或吸收功率产生的激光频率的热光漂移。在这里，我们开发了一个耦合模式理论的布里渊激光动力学占主导地位的形式的噪声在非晶体系统，捕捉各种系统的频率和强度噪声的显着特点。因此，理论和实验可以直接进行比较，以确定关键的噪声源及其影响的频带，揭示提高布里渊激光器性能的策略，并为芯片上的高度相干光源铺平道路。
2021-12-01 physics.optics
Fiber-Amplified Pulses Beyond the Gain Narrowing Limit for Seeding an OPA
本研究设计并数值模拟了以抛物线增益管理型非线性光纤放大器为种子源的飞秒非共线OPA，实现宽波段放大与超15%的量子效率，为可见光和近红外OPA的高效应用提供新方案。
2023-05-05 physics.optics
Chip-based Brillouin processing for carrier recovery in coherent optical communications
现代光纤相干通信采用先进的频谱效率调制格式，需要复杂的窄线宽本地振荡器（LO）和复杂的数字信号处理（DSP）。在这里，我们建立了一种新的方法来恢复载波利用大增益受激布里渊散射（SBS）的光子芯片高达116.82 Gbit/sec的自相干光信号，消除了对一个单独的LO的需要。与光纤上的SBS处理相比，我们的解决方案提供了相位和偏振稳定性，同时窄SBS线宽允许创纪录的~265 MHz的小保护带，从而比基准自相干方案具有更高的频谱效率。这种方法显示出与最先进的相干光接收机相当的性能，而不需要先进的DSP。我们的演示开发了一个低噪声和频率保持滤波器，同步再生一个低功率的窄带光音，可以放松对非常高阶调制信号的要求，并在长基线干涉测量精确的光学定时或重建一个参考音的量子状态测量是有用的。
2018-10-25 physics.app-ph physics.optics
Dispersive properties of quasi-phase-matched optical parametric amplifiers
在无泵浦光耗尽极限下，对具有任意光栅轮廓的准相位匹配（QPM）非线性二次型晶体的非简并光参量放大的色散特性进行了理论研究。放大器的频谱群延迟曲线被证明是由它的频谱功率增益曲线通过希尔伯特变换确定的。这样的约束具有重要的意义上的光谱窄的光脉冲通过放大器的传播。特别是，它示出异常的渡越时间，对应于超光速甚至负群速度，是可能的光谱增益曲线的局部极小值附近。建议使用QPM铌酸锂晶体的这种效果的一个可能的实验观察。
2002-04-19 physics.class-ph physics.optics
Brillouin Backaction Thermometry for Modal Temperature Control
受激布里渊散射为高Q值微谐振器系统中的高效窄线宽激光器提供了光学增益。然而，布里渊过程以及微谐振器的热依赖性对长期频率稳定操作施加了严格的温度控制要求。在这里，我们研究了布里渊反作用，并使用它来测量和相位敏感地锁定模式温度到由布里渊相位匹配条件定义的参考温度。在特定的激射波长下，可以通过调节谐振器自由光谱范围来精确地设置参考温度。这种反作用控制方法在基于芯片的布里渊激光器中得到了验证，但可以应用于所有布里渊激光器平台。它为布里渊激光器在原子钟、频率计量和陀螺仪等应用中的稳频工作提供了一种新的途径。
2022-05-15 physics.ins-det physics.optics
Surface acoustic waves Brillouin photonics on a silicon nitride chip
本文通过在氮化硅平台上沉积氧化碲层引入表面声波驱动的强受激布里渊散射，实现增益提升超两个数量级，并演示了5 dB净增益放大器、7 Hz线宽布里渊激光器和2.2 MHz线宽可调微波光子滤波器。
2024-10-21 physics.app-ph physics.optics
Stimulated Brillouin scattering in a non-suspended ultra-low-loss thick-SOI platform
本文首次在非悬浮超低损耗3 μm厚SOI波导中观测到SBS，利用与光学模式共存的泄漏声学模式增强光声重叠，并测得两种波导在37.6 GHz下的布里渊增益。
2024-10-24 physics.optics
Optoelectronic nibbling of laser linewidth using a Brillouin-assisted optical phase-locked loop
我们表明，锁相环的实施禁止多模操作的长布里渊谐振腔也导致了显着减少的光相位噪声的泵本身。在连续的Er，Yb：玻璃激光器的情况下，观察到在100 Hz的载波减少超过90 dB。这产生了估计窄于2Hz的泵浦激光器的光学线宽。该方法与激光波长无关，可应用于几乎任何激光器。
2018-08-24 physics.ins-det physics.optics
High-extinction VIPA-based Brillouin spectroscopy of turbid biological media
布里渊显微镜是近年来发展起来的一种表征生物组织、细胞和生物材料力学特性的有力技术。然而，布里渊显微镜的潜力目前仅限于透明样品，因为布里渊光谱仪没有足够的光谱消光，以拒绝主要的非布里渊散射光的混浊介质。为了克服这个问题，我们开发了一个光谱仪组成的两个VIPA阶段和多程法布里-珀罗干涉仪。法布里-珀罗标准具作为一种超窄带布里渊光滤波器，具有高光谱消光和低损耗。我们报告了来自Intraperoid溶液和鸡肌肉组织内高达100微米深的无背景布里渊光谱。
2016-04-17 physics.bio-ph physics.optics q-bio.QM
Broadband topological slow light through higher momentum-space winding
慢光波导可以强烈增强光-物质相互作用，但存在带宽窄、后向散射增加和安德森局域化的问题。光子拓扑绝缘体中的边缘态抵抗反向散射和局部化，但通常跨越单个布里渊区上的带隙，这意味着慢的群速度意味着窄带操作。在这里，我们从理论上表明，这可以通过边缘终止来规避，该边缘终止导致边缘状态围绕布里渊区缠绕多次，使其既慢又宽。
2019-01-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Phlystron -- A photonic terahertz amplifier
Center for Free-Electron Laser Science CFEL, Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（自由电子激光科学中心，德国电子同步辐射研究所）；University of Hamburg（汉堡大学）；Antalya Bilim University（安塔利亚科学大学）
该研究提出了一种基于周期性极化铌酸锂（PPLN）的全光太赫兹放大器，通过纳米秒激光脉冲受弱太赫兹场调制，利用可控群延迟色散将太赫兹诱导的相位调制转换为幅度调制，从而高效驱动第二晶体中的高能太赫兹生成，实现太赫兹种子的放大。
2026-05-19 physics.optics
Fully Coherent X-ray Pulses from a Regenerative Amplifier Free Electron Laser
提出并分析了一种新型再生放大自由电子激光（FEL）产生全相干X射线脉冲的方法。该方法利用窄带宽布拉格晶体形成围绕相对短的波荡器的X射线反馈回路。来自聚束训练中的领先电子聚束的自放大自发发射（SASE）被布拉格反射器光谱过滤，并被带回波荡器的开始，以与聚束训练中的后续聚束重复地相互作用。自由电子激光与这些短束团的相互作用不仅放大了辐射强度，而且还拓宽了其光谱，允许在晶体带宽之外有效地传输X射线。这些X射线脉冲的光谱亮度比单程SASE自由电子激光的光谱亮度高出两到三个数量级。
2006-02-12 physics.acc-ph physics.optics
A Rayleigh-Brillouin scattering spectrometer for ultraviolet wavelengths
本文介绍了一种用于测量气相分子紫外自发瑞利-布里渊散射谱线的光谱仪。该光谱仪采用高功率窄带宽（2 MHz）稳频紫外激光器。来自倍频钛：蓝宝石激光器的紫外线在增强腔中进一步放大，提供5瓦的紫外光束，通过散射单元内的相互作用区域传播。RB散射池的设计允许在0-4 bar范围内的气体压力和-30至70摄氏度的稳定控制温度下进行测量。仪器分辨率为232 MHz的可扫描法布里-珀罗分析仪探测瑞利-布里渊分布。对N2和SF6气体的测量表明，该仪器在散射曲线的峰值振幅处可达到1%的高信噪比。
2012-10-05 physics.ao-ph physics.optics
Characterization of a high-power tapered semiconductor amplifier system
我们研制了一套经单模光纤放大后输出功率达200 mW的780 nm半导体激光放大器。该系统基于锥形半导体增益元件，其放大窄线宽二极管激光器的输出。增益和饱和度作为工作温度和注入电流的函数进行了讨论。用光栅光谱仪研究了放大器的光谱特性。放大的自发发射（ASE）产生一个宽为4 nm的光谱背景。通过适当选择工作电流和温度，并通过单模光纤发送光，ASE背景被抑制到低于我们的检测限。最终的ASE谱密度小于0.1nW/MHz，即小于光功率的0.2%。与铷的$Γ/2π=6$ MHz的光学跃迁线宽相关，这给出了优于-82 dB的背景抑制。光束质量的指示由高达59%的光纤耦合效率提供。讨论了该放大系统作为原子光学实验光源的应用。
2000-04-19 physics.atom-ph physics.optics
Spectral compression by phase doubling in second harmonic generation
在二次谐波产生中，光场的相位被加倍，这具有重要的意义。本文利用倍频效应解决了单频激光器功率放大的一个长期难题。在高功率光纤放大器中，当对单频种子激光器进行（-π/2，π/2）二元相位调制以展宽频谱和抑制受激布里渊散射时，由于（-π/2，π/2）调制被加倍为（-π，π），相位调制后的二次谐波将恢复为单频。在实验中，由于电子带宽的限制，压缩率高达95%，这可以通过优化器件来提高。
2021-08-22 physics.optics
Demonstration of optical spring in an un-detuned cavity containing an optical parametric amplifier
本研究在含光学参量放大器的非失谐腔中实现光学弹簧效应，证实其可通过OPA相位调谐且频移提升超2倍，该方法可用于引力波探测器实现窄带高灵敏度并适配不同引力波信号探测需求。
2024-06-20 gr-qc physics.optics
Pulsed-pump phosphorus-doped fiber Raman amplifier around 1260 nm for applications in quantum non-linear optics
我们描述了一个中心波长为1260 nm的纳秒和亚纳秒脉冲的光纤拉曼放大器。放大发生在一个4.5米长的保偏掺磷光纤，泵浦在1080 nm的3 ns长的脉冲，重复频率为200 kHz和高达1.75千瓦的峰值功率。输入种子脉冲是次mW的峰值功率和0.25 ns的最小持续时间，雕刻了一个连续波激光与次MHz的线宽。我们获得了峰值功率高达1.4 kW的线性偏振输出脉冲，对应于峰值功率转换效率超过80%。小信号增益可达90 dB，饱和功率下3 dB的信噪比大于20 dB。没有观察到显着的时间和光谱展宽的输出脉冲高达400 W的峰值功率，并扩大在更高的功率可以减少种子脉冲的相位调制。从而获得峰值功率高达1 kW的近变换极限脉冲。最后，我们演示了可控频率啁啾脉冲，可变宽度脉冲和双脉冲的产生。因此，该放大器适用于窄原子共振的相干控制，特别适用于铷原子到里德伯态的快速相干激发。这些能力为量子非线性光学中的几个重要应用开辟了道路。
2020-07-17 physics.optics quant-ph
Stabilization of Broad Area Semiconductor Laser sources by simultaneous index and pump modulations
我们表明，宽面积半导体放大器和激光器的发射可以有效地稳定，通过引入，二维周期性调制的折射率和泵浦（增益-损耗）的配置文件，同时在横向和纵向方向。这种折射率和增益损耗调制之间的相互作用有效地抑制了图案形成不稳定性，从而从此类光源产生高度稳定且明亮的窄输出光束。我们还确定了作为泵电流和线宽增强因子的函数的设备的稳定性能。
2018-02-21 physics.optics
Narrow bandwidth interference filter-stabilized diode laser systems for the manipulation of neutral atoms
我们提出并研究了不同的外腔半导体激光器（ECDL）配置的中性原子的操作，波长稳定的窄带高透射干涉滤光片。研制了一种基于自籽晶锥形放大器芯片的新型半导体激光器，其输出功率大于1W，线宽小于200kHz。此外，我们比较了两个激光系统的光学和光谱特性的基础上共同的激光二极管，不同的涂层，以及一个，基于分布反馈（DFB）二极管。与使用衍射光栅进行波长鉴别的二极管激光器设置相比，所有这些系统中的线性腔设置将稳健且紧凑的设计与高波长可调谐性和改善的光学反馈稳定性相结合。
2007-09-10 physics.atom-ph physics.optics
Generation of 14.0W of single frequency light at 770 nm by intracavity frequency doubling
我们提出了一个连续的，窄线宽，可调谐激光系统，输出高达14.0 W，在770 nm。该光是通过对来自1540 nm光纤放大器的18.8 W光进行倍频而产生的，该光纤放大器由实现>74%转换效率的单模二极管激光器接种。我们利用三硼酸锂晶体在增强环腔。770nm输出的低强度噪声和窄线宽适合于冷原子实验。
2019-08-31 physics.atom-ph physics.optics
Bragg-enhanced time-domain Brillouin scattering from a propagating acoustic grating
Technische Universität Dortmund（多特蒙德工业大学）
利用高重复频率飞秒激光脉冲激发半导体中的传播声栅，通过布拉格反射增强时域布里渊散射信号，实现10-30倍增强。
2026-06-01 cond-mat.other physics.optics
A narrow bandwidth extreme ultra-violet light source for time- and angle-resolved photoemission spectroscopy
在这里，我们提出了一个高重复频率，窄带宽，极紫外（XUV）光子源的时间和角度分辨光电子能谱（tr-ARPES）。通过使用具有相对长脉冲长度（461 fs）的紫外（UV）驱动脉冲的高次谐波产生（HHG）来产生光子能量$hν=10.8, 18.1, 25.3$ eV的窄带宽度脉冲$ΔE=9, 14, 18$ meV。HHG设置采用了一个环形驱动光束在一个紧密的聚焦几何形状在250 kHz的重复率。光子能量选择由一系列可选择的多层带通镜和薄膜滤波器提供，从而避免了由单光栅单色器引入的任何时间展宽。两级光学参量放大器提供从0.65 $μ$ m到9 $μ$ m的$< 100$ fs可调谐泵浦脉冲。通过对高温超导体Bi-2212、WSe $_2$和石墨烯等一系列量子材料的ARPES测量，证明了光源的窄带性能。
2022-05-01 cond-mat.str-el physics.optics
