Oddělení kosmické a astronautické laserové technologie a systémů Šanghajského institutu optiky a přesných strojů (SIPM), Čínská akademie věd (CAS), dosáhlo v poslední době významného pokroku ve výzkumu frekvenční stabilizace laserového vláknového interferometru. Výzkumná skupina poprvé přijala různé polarizační osy vlákna zachovávajícího polarizaci, aby zkonstruovala systém pro stabilizaci frekvence duálního interferometru, který se používá pro uzamčení frekvence laseru a kompenzaci kolísání frekvence způsobené teplotou vlákna využitím různých odezvy fázových posunů dvou polarizačních složek na teplotu, resp. Výsledky jsou publikovány v Optics Letters pod názvem "FDL-stabilizovaný laser necitlivý na teplotu pomocí duálního interferometru na bázi PMF". Výsledky byly publikovány v Optics Letters.
Aplikace ultrastabilizovaných laserů v oblasti přesných měření klade stále větší nároky na výkon laserů. Celovláknové frekvenčně stabilizované lasery založené na vláknových zpožďovacích linkách přitahovaly pozornost díky své vysoké kompaktnosti a spolehlivosti a schopnosti dosahovat rychlého ladění širokopásmové frekvence. Dnes je krátkodobá frekvenční stabilita takových ultrastabilizovaných laserů omezena hlavně vnitřním tepelným šumem vlákna, zatímco dlouhodobá stabilita se rychle zhoršuje v důsledku teplotních poruch. Vakuové vícevrstvé tepelné stínění a opatření pro vícestupňovou regulaci teploty se častěji používají k potlačení teplotních poruch, které zvyšují složitost systému a omezují tak široké použití frekvenčně stabilizovaných laserů, a k řešení tohoto problému jsou naléhavě potřeba nové přístupy.
Obr. 1 Schéma frekvenčně stabilizovaného laseru s duálním interferometrem
Vlákna zachovávající zkreslení mohou současně přenášet paprsky se dvěma navzájem kolmými polarizačními stavy a udržovat stav polarizace procházejícího světla stabilní. Protože rychlé a pomalé osy vlákna zachovávajícího předpětí mají různé termo-optické koeficienty, reagují odlišně na teplotu. Tým využil této vlastnosti pomocí rychlé a pomalé osy vlákna zachovávajícího zkreslení k současnému přenosu laserového světla, čímž se vytvořil dvoucestný vláknový interferometr s různými parametry. Frekvence laseru je zablokována na jednom z interferometrů a kolísání teploty vlákna způsobuje změny v optickém rozsahu interferometru, což zase způsobuje kolísání frekvence stabilizovaného laseru. Signály fázového rozdílu extrahované ze dvou interferometrů lze charakterizovat jako kolísání rozdílu optického rozsahu laserového přenosu ve dvou směrech polarizace vlákna, které vysoce korelují s teplotními změnami v dráze vlákna. Použití extrahovaného signálu fázového rozdílu pro kompenzaci frekvenční změny frekvenčně stabilizovaného laseru může potlačit frekvenční fluktuaci způsobenou stejnou teplotní fluktuací faktorem více než 25. Tímto způsobem se teplotní citlivost frekvenčně stabilizovaného laseru lze výrazně zlepšit, lze zlepšit dlouhodobou frekvenční stabilitu a frekvenčně stabilizovaný laser vláknového interferometru lze podpořit pro použití při detekci gravitačních vln ve vesmíru a dalších polích.
Obrázek 2 Kolísání frekvence (a) a stabilita frekvence (b) před a po kompenzaci frekvenčně stabilizovaného laseru
