Multiplexed Extrinsic Fiber Fabry-Perot Interferometric Sensors: Resolution Limits
对基于非本征光纤法布里-珀罗干涉仪(EFPI)的多路位移传感器的分辨率进行了研究。分别考虑了串联和并联两种结构的情况,分析了两种结构存在的问题和各自的优点。一个分析模型,描述了这两种配置的分辨率限制。串行和并行多路复用方案已分别用3个和4个传感元件实验性地实现。对于这两种配置,实现的光程差(OPD)的标准偏差在30和80 pm之间,这是,据我们所知,比任何其他多路复用EFPI分辨率更好的顺序。实验结果和分析预测之间的良好对应关系被证明。一个数学装置,有关获得的传感器分辨率与多路复用传感器的数量和光学设置参数的开发,也表现出良好的对应关系与实验结果。可能的传感器串扰的主要来源进行了描述,与支持的实验,证明其考虑的重要性。在理论分析和实验研究的基础上,提出了优化传感器分辨率和消除串扰影响的建议。
2019-04-25 physics.ins-det physics.optics
Novel multifunctional plasmonic fiber probe: Enabling plasmonic heating and SERS sensing for biomedical applications
提出一种多功能等离激元光纤探针,通过固态去润湿工艺在光纤端面集成金纳米岛,实现可见光热加热与近红外SERS传感的光谱复用,填补了光纤实验室技术的多功能操作空白。
2025-07-16 physics.med-ph physics.optics
Coherent addition of two dimensional array of fiber lasers
给出了二维阵列排列的四个独立光纤激光器的高效自由空间相干叠加配置。它们包括紧凑和坚固的干涉组合器,可以插入组合激光器系统的腔内或腔外。结果表明,该方法的结合效率可达85%以上。
2008-10-20 physics.optics
Pico-strain-level dynamic perturbation measurement using πFBG sensor
传统的光纤布拉格光栅(FBG)传感器实现的干涉询问技术在历史上已知提供最高的灵敏度测量,然而,它尚未被探索用于π相移FBG(πFBG)传感器。我们认为,这是由于πFBG的反射/透射光谱的复杂性质,其不能直接用于干涉询问目的。因此,我们在这里提出了一个创新的,以及简单的概念,朝着这个方向,其中,一个πFBG传感器的透射光谱的光学过滤使用一个专门设计的光纤光栅。滤波后的光谱保留了πFBG传感器的全部特性,因此可以用干涉原理来询问滤波后的光谱。此外,由于πFBG传感器的极窄的传输陷波,可以实现具有显著更长的路径差的光纤干涉仪。与基于类似长度的常规FBG的传感器相比,这导致显著增强的检测极限。理论分析表明,低至4 pε/sqrt(Hz)的高分辨率微弱动态应变测量是容易实现的。
2017-10-11 physics.ins-det physics.optics
High-Contrast Interferometric Imaging of Single-Molecule Dynamics on Optical Fibers
Key Laboratory of Optoelectronic Technology and Systems (Ministry of Education of China), School of Optoelectronic Engineering, Chongqing University(光电技术与系统教育部重点实验室,重庆大学光电工程学院)
本研究提出一种基于干涉成像的高对比无标记方法,用于单分子动态的高灵敏度检测与追踪,显著提升信噪比并实现单分子尺度的声学传感器微型化。
2025-10-11 physics.app-ph physics.bio-ph physics.optics
3.5 kW coherently combined ultrafast fiber laser
提出了一种基于四个阶跃掺镱光纤放大器相干组束的超快激光器。该系统提供了一个平均功率为3.5千瓦和脉冲持续时间为430 fs在80 MHz的重复率。光束质量优良(M2<1.24x1.10),在1 Hz ~ 1 MHz的频率范围内,相对强度噪声低至1%。该系统是交钥匙操作的,因为它具有自动空间和时间对准的干涉放大通道。
2021-01-21 physics.optics
Long baseline optical interferometric imaging with active phase stabilization
International Centre for Radio Astronomy Research, The University of Western Australia(西澳大利亚大学国际射电天文研究中心);School of Physics, Mathematics, and Computing, The University of Western Australia(西澳大利亚大学物理、数学与计算学院)
研究旨在通过长基线光学干涉测量提高天文成像分辨率,采用量子通信相位稳定技术及量子最优测量技术,稳定了170km伪基线光学干涉仪,在1.5%误差内分辨出更小源范围,让全尺寸天空长基线干涉仪更具潜力。
2026-07-15 physics.optics quant-ph
Cooperative nanoparticle self-assembly and photothermal heating in a flexible plasmonic metamaterial
我们从理论上研究了由芳纶纳米纤维和金纳米颗粒组成的柔性等离子体超材料的平衡行为和光热效应。纤维基体被认为是一个外部的领域,重新配置的纳米粒子组装。我们发现,加热过程调谐粒子-粒子和纤维-粒子的相互作用,这改变了吸附的纳米粒子在纤维表面或聚集在孔隙空间。因此,可以通过激光照射来控制纳米颗粒的自组装。金纳米颗粒强烈吸收辐射,并有效地将吸收的能量消散为热量。通过求解与有效介质近似相关联的传热方程,我们计算了空间温升。值得注意的是,我们的理论结果与先前的实验定量一致。这表明我们可以忽略粒子团簇引起的等离子体耦合效应。讨论了激光光斑大小和强度对光热加热的影响。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Source Wavefront Generation for a Non-Interferometric Reconfigurable Null Test using a Photonic Lantern
Institute of Optics, University of Rochester(罗切斯特大学光学研究所)
本文提出利用光子天线生成可重构波前,用于非干涉式自由曲面光学表面的零测试,并通过模拟实现高精度相位函数生成。
2025-07-21 astro-ph.IM 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
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
Transient reconfigurable subangstrom-precise photonic circuits at the optical fiber surface
可以在光纤表面以亚埃精度引入瞬态完全可重构光子电路。这些电路的一个组成部分,0.7埃精确的纳米瓶谐振器,是通过局部加热,平移和湮灭实验创建的。
2015-10-20 physics.optics
Temperature distribution inside a double-cladding optical fiber laser or amplifier
本文详细研究了双包层光纤激光器或放大器内部的温度分布。传统上,纤芯中的量子缺陷被认为是有源光纤中的主要热源。然而,来自信号和泵浦的寄生吸收的贡献也可能起重要作用,特别是对于低量子缺陷或辐射平衡的激光器和放大器。本文对芯层和内包层的加热贡献进行了一般性的考虑和分析。特别是,它表明,如果相对于周围环境的光纤的最大容许表面温度取为300摄氏度,以避免损坏光纤的外部聚合物包层,芯温度上升仅在0 - 5摄氏度的范围内相对于内包层的空气冷却的光纤。然而,对于水冷光纤,纤芯温度可能比内包层高50摄氏度,由于热光效应,可能会将单模纤芯变为多模。
2020-05-15 physics.app-ph physics.optics
Enhancing fiber atom interferometer by in-fiber laser cooling
我们演示了一个惯性敏感的原子干涉仪的光引导内的22厘米长的负曲率空芯光子晶体光纤与干涉时间为20毫秒的结果,由三个数量级以前的光纤引导原子干涉仪的时间。这一改进源于光纤内Λ增强灰糖蜜和delta-kick冷却的实现,在4 ms内将原子从32 μK冷却到1 μK以下。光纤内冷却克服了原子加载过程中不可避免的加热,并允许浅引导光学势以最小化退相干。我们的研究结果允许使原子接近源场进行传感,并可能导致紧凑的惯性量子传感器与亚毫米分辨率。
2021-12-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Tackling the Limits of Optical Fiber Links
我们从理论上和实验上研究了光纤链路中产生的相关噪声过程,这从根本上限制了它们的相对稳定性。我们推导出三种配置的光链路:双向方法,Sagnac干涉法,和主动补偿链路,分别设计用于频率比较,旋转传感,和频率传输的未抑制的延迟噪声。我们还考虑了一种替代的双向设置,允许实时频率比较,并证明其有效性的原理验证实验与25公里的光纤线轴。对于这三种结构,我们分析了干涉系综中不常见的光纤路径所产生的噪声,并设计了优化的干涉仪。我们演示了具有非常低的温度灵敏度的干涉仪,分别为-2.2,-0.03和1 fs/K。我们使用这些优化的干涉仪的长距离补偿光纤链路的540公里。在10,000 s的积分时间后,我们获得了3E-20的相对频率稳定度。
2014-12-08 physics.optics
Negative Backaction Noise in Interferometric Detection of a Microlever
反射镜位移的干涉检测本质上受到激光散粒噪声的限制。然而,在实践中,它往往受到热噪声的限制。在这里,我们报告在液氦温度下进行的实验,以克服热噪声的限制,并调查经典的激光噪声的影响,形成一个法布里-珀罗腔与光纤的微杠杆。频谱噪声密度示出了接近谐振频率的反作用噪声的负贡献区域。我们解释这种噪声降低作为一个相干耦合的微杠杆的激光强度噪声。这种光学机械效应可以用于提高检测灵敏度,如在超出标准量子极限的提案中所讨论的。
2011-07-22 physics.ins-det physics.optics quant-ph
A hybrid quantum eraser scheme for characterization of free-space and fiber communication channels
我们展示了一个简单的投影测量的基础上的量子擦除器的概念,可用于表征任何通信信道的干扰。量子擦除器通常被实现为空间分离的路径干涉方案。在这里,我们利用的优势,重新定义的空间模式,取代物理路径的轨道角动量(OAM)的抽象路径的路径信息。值得注意的是,矢量模式(自由空间和光纤的自然模式)具有自旋轨道耦合态的不可分离特征,相当于两个独立标记路径的描述。我们探索光纤扰动的影响,通过探测阶跃折射率光纤信道的矢量模式,相关的高阶空间模式编码的信息超快光纤通信。
2017-07-24 physics.optics quant-ph
Talbot self-imaging and two-photon interference in ring-core fibers
波在圆柱表面的传播表现出干涉自成像,很像周期光栅近场衍射中的Talbot效应。本文报道了在弱导环芯光纤中对经典光场的圆柱形Talbot毯的实验观察。我们进一步表明,环芯光纤作为一个高阶光学分束器的单光子,其输出可以控制的输入光场之间的相对相位。通过还展示了高质量的双光子之间的不可区分的光子发送到环芯光纤的干涉,我们的研究结果打开了门,在光通信作为一个紧凑的光束多路复用器,以及在量子信息处理任务作为一个可扩展的实现线性光网络的应用。
2021-09-16 physics.optics quant-ph
Mode Control in a Multimode Fiber Through Acquiring its Transmission Matrix from a Reference-less Optical System
利用一个简单的成像系统和复半定规划方法,生成多模光纤的传输矩阵。一旦获得了传输矩阵,我们就可以调制输入信号的相位,以在光纤输出处诱导强模式干涉。光学设计不包含参考臂,并且不需要干涉测量。我们使用一个纯相位空间光调制器来塑造传播模式的轮廓,并监测单个像素处的输出强度。半定程序使用凸优化算法来生成仅使用强度测量的光学系统的传输矩阵。这种简单而有效的方法可以用来补偿多模光纤通信系统中的模式色散。它也为下一代生物医学成像,量子通信和密码学带来了巨大的希望。
2017-10-23 physics.optics
High-power all-fiber ultra-low noise laser
高功率超低噪声单模单频激光器在干涉计量中有着巨大的需求。坚固、紧凑的全光纤激光器代表了最有前途的技术之一,以取代目前使用的基于注入锁定环形谐振器或多级固态放大器的激光源。在这里,线性偏振的高功率超低噪声全光纤激光器在100 W的功率水平。在研究相对强度噪声(RIN)及其降低方面已采取了特别的注意。采用优化的伺服驱动器直接控制泵浦激光二极管(LD)的驱动电流,获得了高达1.3 MHz的大反馈带宽。RIN在3 kHz和20 kHz之间达到-160 dBc/Hz。
2018-05-23 physics.ins-det physics.optics
Fast Characterization of Dispersion and Dispersion Slope of Optical Fiber Links using Spectral Interferometry with Frequency Combs
我们演示了快速表征(~1.4微秒)的色散和色散斜率的长光纤链路(~25公里)使用双正交光谱干涉与光学频率梳。与以前的光谱干涉实验限于光纤长度米,长相干长度和频率梳的周期性延迟特性,加上快速数据采集,使光谱干涉表征的光纤长几个数量级。我们希望我们的方法将是有用的,最近提出的光波技术,如相干WDM和相干调制格式,通过提供一个实时监测能力的链路色散。另一个应用领域是在使用稳定的光学频率梳在长光纤链路上执行频率和定时分配的系统的稳定化中。
2010-02-01 physics.ins-det physics.optics
Enhanced interferometric resolution via N-fold intensity-product measurements without sacrificing phase sensitivity
本文首次实验证明,将N重强度乘积测量应用于马赫-曾德尔干涉仪的N等分输出子场,可在保持原有相位灵敏度的同时突破散粒噪声极限对分辨率的限制,为提升光纤陀螺仪和波长计等传统光学传感平台的精度提供了新途径。
2025-06-06 physics.optics
Steady-periodic method for modeling mode instability in fiber amplifiers
我们提出了一个详细的描述,在我们的高功率,稀土掺杂,大模场面积光纤放大器的模式不稳定性模型中使用的方法。我们的模型假设稳定的周期性行为,所以它是适当的操作后,打开瞬态已经消散。它也可以适用于瞬态情况。我们描述了我们的算法,其中包括快速傅里叶变换的信号场的传播,激光增益方程的稳态解,和两种方法求解随时间变化的热方程:交替方向隐式积分,和格林函数法稳定周期加热。
2013-01-28 physics.optics
Studying fundamental limit of optical fiber links to $10^{-21}$ level
我们提出了一种混合光纤链路相结合的有效的光频率传输和评估的性能与自同步的双向比较。它使我们能够同时检测往返光纤噪声和每个前向和后向单向光纤噪声。通过这种设置获得的各种信号使我们能够定量地研究光纤链路的几个特性。基于160000 s的连续数据,我们检查了在双向光纤上来回累积的噪声的互易性到$3.1(\pm 3.9)\times 10^{-20}$的水平。我们还分析了两个相邻的光纤之间的噪声相关性,并显示在非常低的傅立叶频率的干涉噪声的第一个实验证据。经过16天的积分后,我们在$4\times 10^{-21}$水平上对43 km以上的传输光频率的稳定性和准确性进行了冗余和一致的估计,并证明了在城市地区使用单向光纤可以实现低至$8\times 10^{-18}$的不稳定性的频率比较。
2019-07-26 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Utilizing Optic Fiber Interferometry in Forced Vibration Experimentation for Educational Purposes
本研究提出一种基于光纤干涉测量技术的受迫振动实验教学法,通过高精度位移测量与频率扫描获得幅频曲线,确定系统固有频率,以加深学生对振动理论和干涉测量原理的理解,并培养其实验设计与数据分析能力。
2025-04-20 physics.ed-ph physics.optics
Quasi Monolithic Fiber Collimators
本文提出一种通过光纤焊接与主动模式对准实现的准单片式光纤准直器,可降低装配公差与复杂度,并在热漂移敏感的空间干涉测量中达到商用准直器性能。
2024-08-12 physics.optics
Fully self-referenced frequency comb consuming 5 Watts of electrical power
我们提出了一种混合光纤/波导设计的100 MHz的频率梳,是完全自参考和温度控制小于5 W的电功率。自参考是通过在氮化硅波导中产生超连续谱来实现的,这需要比高度非线性光纤低得多的脉冲能量(~200 pJ)。这些低能量的脉冲是实现与铒光纤振荡器/放大器泵浦两个250 mW的被动冷却泵浦二极管,消耗小于5 W的电功率。振荡器的温度调谐是在环境温度变化的情况下稳定重复频率所必需的,它是通过对激光腔内的一段金钯涂层光纤进行电阻加热来实现的。通过仅加热光纤的小热质量,重复率被调谐超过4.2 kHz(对应于4.2 °C的有效温度变化),具有0.5 s的快速时间常数,与传统200 MHz梳状设计中的2.5 W/°C相比,具有0.077 W/°C的低功耗。
2018-09-18 physics.ins-det physics.optics
All-Optical High-Resolution Real-Time Temperature Estimation Method Based on Fiber-Optic Interferometry
Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学);Zhejiang Key Laboratory of Quantum State Control and Optical Field Manipulation, Hangzhou Dianzi University(杭州大学量子态控制与光场操纵重点实验室)
本文提出基于扩展卡尔曼滤波的全光高分辨率实时温度估计方法,通过解决非线性温度-强度响应和相位模糊问题,实现高精度温度测量。
2026-04-25 physics.optics
Optimized coupling of cold atoms into a fiber using a blue-detuned hollow-beam funnel
本文从理论上研究了利用蓝失谐拉盖尔-高斯光束将冷原子耦合到空芯光子晶体光纤纤芯的过程。与使用红失谐高斯光束耦合原子相比,蓝失谐空心光束可以将冷原子限制在光束的最暗区域,从而最大限度地减少内部状态的变化,并使波导对加热效应具有高度鲁棒性。这一束光既用作漏斗又用作波导,以最大限度地增加进入光纤的原子数量。在所提出的实验中,Rb原子被加载到垂直取向的光纤上方的磁光阱(MOT)中。我们观察到一个重力光学捕获效应的原子与高轨道动量周围的陷阱轴,这将阻止原子耦合到光纤:这些原子缺乏动能逃脱的潜力,因此被困在激光漏斗无限期。我们发现,通过减少偶极力的点,在该点处的捕获效果刚刚消失,它是可能的,以优化耦合的原子到光纤。我们的模拟预测,通过使用低功率(2.5 mW)和远失谐(300 GHz)拉盖尔-高斯光束与20 μm半径的核心空心光纤,它是可能的耦合11%的原子从MOT 9 mm以外的光纤。当MOT被定位得更远时,可以用更大芯光纤实现超过50%的耦合效率。
2011-07-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
An optically activated cantilever using photomechanical effects in dye-doped polymer fibers
我们的报告,我们认为是第一次演示的光激活悬臂由于光机械效应在染料掺杂聚合物光纤。当光离轴发射时,观察到光纤弯曲。位移角单调增加的照明点和光纤轴之间的距离的函数,是一致的差分光诱导的长度变化。光热和光重取向机制,每个都有自己独特的响应时间,提出解释所观察到的时间依赖性。所测得的弯曲度与我们提出的模型一致,该模型包括光致异构化和加热之间的耦合。最重要的是,我们已经发现,在高光强度下,应力的协同释放导致顺式到反式异构化,产生大的和突然的长度变化。
2006-05-18 physics.gen-ph physics.optics
Transmission degradation and preservation for tapered optical fibers in rubidium vapor
亚波长直径的锥形光纤(TOF)在温暖的铷蒸气中的使用最近被认为是实现超低功率非线性光学效应的有前途的系统。然而,在这些实验中的许多实验所需的相对高的原子密度下,积累在TOF表面上的铷原子可能导致通过光纤的整体传输的显著损失。在这里,我们报告直接测量的时间尺度与此传输退化的各种铷密度条件。在系统中引入铷蒸气后,透射率几乎立即受到影响,并随着密度的增加而迅速下降。更重要的是,我们展示了如何设计加热元件,以提高TOF温度可以用来减少这种传输损耗,并显着延长有效的TOF传输寿命。
2012-12-20 physics.optics quant-ph
An Integrated Ultralow Noise Spiral Interferometric Laser
MIT Lincoln Laboratory(麻省理工学院林肯实验室)
本文提出了一种基于干涉仪的超低噪声芯片集成激光,实现了超窄线宽和低频率噪声,展示了在微波频率转换中的高性能表现。
2026-02-18 physics.optics
Full-Field Interferometric Imaging of Propagating Action Potentials
目前,细胞动作电位的检测使用电记录或外源性荧光探针感应钙浓度或跨膜电压。钙成像具有低的时间分辨率,而电压指示器易受光毒性、光漂白和加热的影响。在这里,我们报告了通过检测整个细胞膜上的运动来实现个体动作电位的全场干涉成像。使用尖峰触发的平均同步到电记录的电影,我们证明高达3纳米(0.9毫拉德)的变形在动作电位尖峰HEK-293细胞,上升时间为4毫秒。的时间过程中的光学记录的尖峰匹配电波形。由于相机的散粒噪声限制(~2 mrad/pix)排除了在单个帧中检测动作电位,因此对于全光学尖峰检测,以50 kHz采集图像,并将50帧合并为1 ms步长,以在单个像素中实现0.3 mrad的灵敏度。使用基于迭代扩展感兴趣区域以进行空间平均的自增强灵敏度增强算法,可以通过将先前提取的动作电位模板与光学记录进行匹配来检测单个尖峰。这允许传播动作电位的全光学全场成像,而无需外源标记或电极。
2018-07-03 physics.app-ph physics.bio-ph physics.optics
Practical Mid-infrared Dual-comb Spectroscopy with Absolute Frequency Referencing Based on a Single-cavity Dual-comb Fiber Laser
Department of Engineering Science, Graduate School of Informatics and Engineering, The University of Electro-Communications (UEC)(电气通信大学信息工学研究科工程科学系)
该研究提出一种基于单腔双梳光纤激光器的实用中红外双梳光谱技术,无需外部参考或严格相位锁定,通过相干平均实现高信噪比,可用于N₂O的中红外光谱分析。
2026-10-14 physics.optics
All-in-fiber dynamic orbital angular momentum mode sorting
提出并实验演示了首个具有超快动态可重构性的全光纤OAM模式分选方法,通过将OAM模式分解为LP模式并干涉重组以确定拓扑电荷,实现了低损耗的模式分选与超快路由,适用于经典与量子信息处理。
2023-06-28 physics.optics quant-ph
Photonic next-generation reservoir computer based on distributed feedback in optical fiber
提出一种基于光纤瑞利背向散射与相干干涉混合的光子NG-RC,无需非线性腔体即可构造延迟非线性特征,在多个混沌系统交叉预测任务中达到先进性能并兼具低延迟、低功耗和高可扩展性。
2024-04-10 cs.ET physics.optics
Tapered semiconductor amplifiers for optical frequency combs in the near infrared
利用飞秒光学频率梳在780 nm处对锥形半导体放大器进行注入种子。当输入脉冲展宽到皮秒范围时,在平均输入功率为1 mW(20 mW)时,获得了超过17 dB(12 dB)的能量增益。在光子光纤中产生的超连续谱光的光谱窗口也被放大。干涉测量表明,输入和放大的梳状元件之间的外差拍的亚赫兹线宽,产生放大下没有检测到的相位噪声退化。这些放大器可用于提高用于确定载波-包络偏移频率的f-to-2f干涉仪中的红外功率,对于稳定倍频程飞秒激光器和其他红外功率非常有限的超连续谱光源具有明显的优势。
2006-02-15 physics.atom-ph 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
Evaporation characteristics of Er$^{3+}$ doped silica fiber and its application in the preparation of whispering gallery mode lasers
本研究通过制备回音壁激光器,测量Er$^{3+}$掺杂石英光纤的蒸发速率与比例,发现每立方微米光纤损失$6.36\times10^{-21}$摩尔Er$^{3+}$,为控制掺杂浓度和激光蒸发动力学提供依据。
2023-05-12 physics.optics
Fully Fiber-Integrated 3D-Printed Probes for Plug-and-Play Endoscopic Optical Coherence Tomography
Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona(亚利桑那大学怀雅特光学科学学院);The Institute for Translational Sciences, University of Texas Medical Branch(德克萨斯大学医学分校转化科学研究所)
该研究开发了通过单步双光子3D打印制成的全光纤集成内窥镜OCT探针,采用系统级集成策略,实现即插即用更换,性能稳定,可用于离体生物样本成像,降低了内窥镜OCT的应用门槛。
2026-09-09 physics.med-ph physics.optics
Permanent matching of coupled optical bottle resonators with better than 0.16 GHz precision
制作精度是实现由耦合高Q值微谐振器组成的实用光子电路的关键挑战之一。虽然已经报道了基于局部加热的微谐振器的非常精确的瞬态调谐,但是通过后处理实现的永久谐振定位的记录精度仍然在1- 5GHz内。在这里,我们展示了两个耦合瓶微谐振器在光纤表面的谐振匹配的精度优于0.16 GHz。这对应于在有效光纤半径变化方面优于0.17埃的精度。所实现的制造精度仅受我们的光谱分析仪的分辨率的限制,并且可以潜在地提高一个数量级。
2016-04-11 physics.optics
A practical compact source of heralded single photons for simple detection LIDAR
光量子技术如量子传感、量子密码学和量子计算都利用了非经典光的特性,如精确的光子数和纠缠光子对态,超越了基于经典光的技术。用于获得预示的单光子的常见途径是光纤中的自发四波混频,允许良好定义的空间模式,用于高效集成到光纤网络中。这些光纤通常使用需要高功率(~10 W)泵浦激光器的大型商用脉冲激光器进行泵浦,并且限于~MHz的重复率。在这里,我们提出了一个具有成本效益,紧凑和移动的替代方案。在660 nm和960 nm处的光子对将使用商业双折射光纤中的四波混频来产生,使用来自使用腔增强的光学频率梳产生的785 nm CW激光二极管的具有GHz重复率的变换限制皮秒脉冲来泵浦。预测脉冲具有275 mW的平均功率、>40 W的峰值功率和每秒检测到的>2000对的预测光子产额。该设计将在稍后用于实现基于空闲光子和信号光子之间的符合计数的量子照明方案,而不是信号和空闲光子之间的联合测量。这将允许相对于经典LIDAR的量子优势,而不需要在自由空间中保持干涉稳定性。
2021-09-05 physics.optics quant-ph
Demonstrating sub-picometer non-reciprocity levels in the Three-Backlink Experiment for LISA
LISA三回链实验通过低噪声测试验证了回链在亚皮米非回传水平下的性能,揭示了光纤回链的固有噪声特性。
2025-12-16 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Seismic monitoring using the telecom fiber network
本文利用陆基电信光纤进行激光干涉测量,通过1.5年连续数据验证了该技术检测不同震级地震的能力,建立了检测概率与震级、距离的关系,证明其可用于日常地震监测。
2024-07-08 physics.geo-ph physics.ins-det physics.optics
High-Precision Frequency-Controlled Optical Phase Shifter with Acousto Optic Devices
本研究提出基于声光调制器(AOM)的新型光学移相方法,通过偏移光频调节相位,结合光纤实现2π相移,并设计两种实验方案分别应对光纤及AOM带来的相位波动,可支撑高精度干涉测量应用。
2024-03-05 physics.optics
Quantitative Benchmarking of Remote Excitation in Plasmonic Sensing with Enhanced Signal-to-Noise Ratio
本研究通过测量单个等离子体纳米间隙的功率依赖SERS响应,定量基准测试了远程与直接激发方案,发现二者共享电场极限,远程激发因热效应更低使信噪比提升约30%,建立了等离子体传感激发策略的定量评估框架。
2025-07-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
A Simple and Novel Passive Double-Sensitivity Optical Gyroscope Based on Non-Reciprocal Polarization Techniques
本文提出一种基于非互易偏振技术的全无源双灵敏度光纤陀螺仪架构,通过双正交检测实现无源相位偏置和噪声抑制,仿真显示角度随机游走性能较传统方案提升高达50倍。
2025-06-04 physics.app-ph physics.optics