高性能单频窄线宽激光器在引力波探测、光学相控阵雷达、 光刻半导体晶圆检测、非线性变频、激光武器的光谱合成和相干 合成、分子原子谱指纹吸收、水下传输和测量、高速风洞流场测 量等具有广泛应用,尤其是量子科学领域,已成为量子计算、原 子钟、里德堡微波雷达、量子操控和量子纠缠等底层核心模块。
力学所引力波实验中心研究团队针对里德堡微波量子雷达迫 切需求的 509nm 高性能单频光源开展研究,以钱学森“工程科学” 思想为指导,发展了 DBR 型 1018nm 高性能单频种子源,首次实现 无跳模调谐范围扩大至 2nm 以上,解决了 DBR 型单频光纤激光器 跳模问题,同时具有超窄自由运转线宽(800Hz)和低强度噪声峰 值(-137dB/Hz),扫除了 DBR 型单频光纤激光器工程应用的最后 技术障碍。
通过采用光纤放大方案,将单频 1018nm 放大到 120W(目前为 止 1018nm 单频激光最高输出功率),且具有良好的光束质量和噪 声特性,为后续高功率 509nm 倍频提供的坚实的基础。相关研究 成果发表在 OPTICS LETTERS 和 IEEE Photonics Journal,引力波 实验中心李磐高级工程师为第一作者和通讯作者。研究获得了科 技部重点研发计划(2021YFC2201803)的资助。


迄今,力学所引力波实验中心研究团队在引力波重点任务牵 引和技术延伸下,面向半导体检测和量子用高性能单频激光技术 开展研究和工程化,发展了高性能 1 微米单频激光器、1.5 微米单 频激光器、高功率光纤放大器、高功率谐振倍频单频 532nm、509nm、 266nm 及中红外 OPO 单频 2.2~3.9μm 等激光器。
文章链接:
https://doi.org/10.1364/0L.566497
https://ieeexplore.ieee.org/document/10970262