北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京 100191
回音壁模式微腔具有高品质因子、小模式体积、低非线性阈值特性，与自注入锁定技术相结合可以实现激光稳频与线宽压缩，因此在激光陀螺、激光测距、相干光通信等领域具有潜在的应用价值。随着回音壁模式微腔制作工艺的不断突破，实现高集成度、稳定、低噪声、宽波长覆盖范围的光源成为研究热点。综述了基于回音壁模式微腔的激光自注入锁定技术近年来的研究进展。首先，详细介绍了回音壁模式微腔的关键参数，包括谐振波长、自由光谱范围、品质因子和模式体积；其次，分析了基于回音壁模式微腔的激光自注入锁定技术的机理，并综述了其在窄线宽激光器中的应用；随后，分析了回音壁模式微腔的非线性特性，并且介绍了由四波混频效应引起的光频梳的特性；同时，以片上集成的回音壁模式微腔为主要研究对象，阐述了自注入锁定光频梳的研究进展；最后对回音壁模式微腔在激光技术领域中的发展趋势进行了展望。
非线性光学 微腔 激光技术 激光注入锁定 四波混频 中国激光
2022, 49(19): 1901001
Author Affiliations
Abstract
1 School of Information and Communication Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China
2 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
We demonstrate comprehensive investigation of the injection locking dynamics of a backscattered Brillouin laser in silica whispering-gallery-mode microcavity. Via injection locking, the Brillouin laser acquires highly correlated phase with the seed laser, enabling ultra-narrow bandwidth, high gain, and coherent optical amplification. Also, for the first time, to the best of our knowledge, the injection locked Brillouin laser is utilized to implement all-optical carrier recovery from coherent optical data signals. We show that by using the injection locked Brillouin laser as a local oscillator for self-homodyne detection, high-quality data receiving can be realized, even without traditional electrical compensations for carrier frequency and phase drifts.
optical microcavity stimulated Brillouin scattering laser injection locking self-homodyne detection Chinese Optics Letters
2021, 19(11): 111901
国防科学技术大学光电科学与工程学院， 湖南 长沙 410073
选用普通商用带尾纤的分布反馈式（DFB）半导体激光器作从激光器，测试了DFB半导体激光注入锁定的基本特性，如不同注入光功率下的锁定带宽、模式频谱、相位噪声及输出光功率，证明了相干光注入锁定具有极大改善从激光器频谱纯度同时不影响其输出光功率的特性；锁定后的从激光器可看作一个窄带、可调谐的光滤波器，并能提供一定的功率增益，滤波器的中心波长和带宽完全由注入光信号决定。将DFB半导体激光注入锁定技术应用于基于微波电光移频的布里渊光纤传感，实现了具有布里渊频移的单频信号提取放大，解决了直流工作点漂移带来的光强波动问题。
激光技术 光纤传感 窄带光滤波器 激光注入锁定 分布反馈式半导体激光器 布里渊光纤传感
桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林 541004
基于布拉格衍射和相干光探测原理,分析了入射光和衍射光的特性及数学关系,讨论了如何利用声光偏转器实现信号处理的方法。从改善空间相干光探测效率出发,提出一种将空间光经声光衍射后注入保偏光纤的处理方法,克服了传统相干探测中光偏振态难控制的缺点,减小了外界环境对信号光和参考光合路的影响,降低了光学系统的调整环节中的难度,有效地解决了相干光探测中光束对准和偏振光的保持问题。实验证明,在保证一定的耦合光孔径和激光注入效率条件下,将空间光注入保偏光纤,削弱了背景光对合路产生的影响,使信号光和参考光偏振态和传输方向能更好保持,极大改善了空间相干光探测效率,提高了光电探测信噪比。
相干光探测 布拉格衍射 激光注入 保偏光纤 coherent optical detection Bragg diffraction laser injection polarization-maintaining fiber
