اخیراً، دپارتمان فناوری و سیستمهای لیزر فضا و فضانوردی مؤسسه اپتیک و ماشینهای دقیق شانگهای (SIPM)، آکادمی علوم چین (CAS)، پیشرفتهای مهمی در تحقیق تثبیت فرکانس لیزری تداخل سنج فیبری داشته است. برای اولین بار، گروه تحقیقاتی از محورهای پلاریزاسیون مختلف یک فیبر حفظ پلاریزاسیون برای ساخت یک سیستم تثبیت فرکانس تداخل سنج دوگانه استفاده می کند که برای قفل کردن فرکانس لیزر و جبران نوسان فرکانس ناشی از دمای فیبر با بهره گیری از مزایای مختلف استفاده می شود. پاسخهای تغییر فاز دو مولفه پلاریزاسیون به ترتیب به دما. نتایج در Optics Letters تحت عنوان "لیزر تثبیت شده با FDL غیر حساس به دما با استفاده از تداخل سنج دوگانه مبتنی بر PMF" منتشر شده است. نتایج در Optics Letters منتشر شد.
استفاده از لیزرهای فوق تثبیت شده در زمینه اندازه گیری های دقیق، تقاضاهای فزاینده ای را بر عملکرد لیزرها ایجاد می کند. لیزرهای تثبیت شده با فرکانس تمام فیبر مبتنی بر خطوط تاخیر فیبر به دلیل فشردگی و قابلیت اطمینان بالا و توانایی آنها در دستیابی به تنظیم سریع فرکانس پهن باند توجه را به خود جلب کرده است. امروزه پایداری فرکانس کوتاه مدت چنین لیزرهای فوق تثبیت شده عمدتاً توسط نویز حرارتی ذاتی فیبر محدود شده است، در حالی که پایداری طولانی مدت به سرعت به دلیل اختلالات دما بدتر می شود. محافظ حرارتی چندلایه خلاء و اقدامات کنترل دما در چند مرحله بیشتر برای سرکوب اختلالات دما استفاده می شود که پیچیدگی سیستم را افزایش می دهد و در نتیجه کاربرد گسترده لیزرهای تثبیت شده با فرکانس را محدود می کند و رویکردهای جدید برای حل این مشکل به فوریت مورد نیاز است.
شکل 1 نمودار شماتیک لیزر تثبیت شده با فرکانس تداخل سنج دوگانه
الیاف محافظ بایاس می توانند به طور همزمان پرتوهایی با دو حالت پلاریزاسیون متعامد به یکدیگر منتقل کنند و حالت قطبش نور ارسالی را ثابت نگه دارند. از آنجایی که محورهای سریع و آهسته یک فیبر محافظ بایاس دارای ضرایب حرارتی نوری متفاوتی هستند، آنها به دما متفاوت پاسخ می دهند. این تیم از این ویژگی با استفاده از محورهای سریع و کند فیبر محافظ بایاس برای انتقال نور لیزر به طور همزمان استفاده کردند و یک تداخل سنج فیبری دو طرفه با پارامترهای مختلف تشکیل دادند. فرکانس لیزر روی یکی از تداخل سنج ها قفل می شود و نوسانات دمای فیبر باعث تغییراتی در محدوده نوری تداخل سنج می شود که به نوبه خود باعث نوساناتی در فرکانس لیزر تثبیت شده می شود. سیگنالهای اختلاف فاز استخراجشده از دو تداخلسنج را میتوان بهعنوان نوسانات در اختلاف محدوده نوری انتقال لیزر در دو جهت قطبش فیبر مشخص کرد که با تغییرات دما در مسیر فیبر همبستگی زیادی دارد. استفاده از سیگنال اختلاف فاز استخراج شده برای جبران تغییرات فرکانس لیزر تثبیت شده با فرکانس می تواند نوسان فرکانس ناشی از همان نوسان دما را با ضریب بیش از 25 سرکوب کند. به این ترتیب حساسیت دمایی لیزر تثبیت شده با فرکانس کاهش می یابد. را می توان به طور قابل توجهی بهبود داد، پایداری فرکانس طولانی مدت را می توان افزایش داد، و لیزر تداخل سنج فیبر تثبیت شده با فرکانس را می توان برای استفاده در تشخیص امواج گرانشی در فضا و سایر زمینه ها ارتقا داد.
شکل 2 نوسان فرکانس (الف) و پایداری فرکانس (ب) قبل و بعد از جبران لیزر تثبیت شده با فرکانس
