【仪表网 研发快讯】近期，中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部，在光学频率梳单根梳齿的提取放大方面取得了进展。相关研究成果以Highly discriminative amplification of a single frequency comb line为题，发表在《激光与光子学评论》(Laser & Photonics Reviews)上。
飞秒锁模光纤光频梳的频域由上百万根频率梳齿组成，覆盖极宽的光谱范围。其中，每根梳齿均拥有颇高的频率稳定度和精度，为较多应用领域提供了优异的光学频率基准。然而，光频梳中的单根梳齿功率通常较低。在较多高精度应用领域中，需要高功率、高信噪比的光学频率标准。由于飞秒光纤光频梳梳齿间的间隔通常较小，单根梳齿的窄带滤波和功率放大颇具挑战性。
该研究基于光纤中受激布里渊散射效应的窄带和高增益特性，开发了一种短光纤、高增益的全保偏光纤布里渊放大器(图1)，实现了光频梳中单个光学频率的高增益、高信噪比的提取放大。研究使用保偏光纤作为增益介质，尽量降低外部环境扰动的影响。研究通过实验和数值模拟剖析了放大器参数对放大梳齿特性(图2)的影响，并进行了优化。实验获得光功率瓦量级、信噪比47 dB和边模抑制比超过60 dB的单根梳齿，各项参数与以往报道相比均达到目前最高。该研究提供了获得高质量光学频率的方案，在频率计量、精密光谱学、微波光子学和光学原子钟等领域具有潜在的应用价值。
研究工作得到国家自然科学基金的支持。
图1. 基于光纤布里渊放大器的光频梳频率提取放大实验装置图
图2. 放大梳齿的特性测量。(a)光谱图，(b)功率特性，(c)信噪比，(d)边模抑制比。
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