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高分辨率光頻梳檢測

被動鎖模激光器在超快激光領域被廣泛認知，它們能夠自然產生自由運行和干凈的頻率梳狀波，通過對兩個參數fCEO和frep提供反饋，可以將其轉變為穩定的梳狀波。已經證明了具有1 GHz線間距的頻率梳 [1]，然而，使用標準的光譜分析儀無法解析單個梳狀波線。

本文接下來描述如何使用Aragon Photonics的布里淵光譜分析儀(BOSA)對具有1 GHz梳狀線的MENHIR-1550激光器進行直接且容易的表征[2]。 BOSA能夠以重復性實現10 MHz的絕對分辨率，結合MENHIR-1550的被動穩定性，可以解析激光器的單個梳狀線，從而無需額外的光源即可檢測fCEO和frep的精確變化。

BOSA可以測量自由運行的MENHIR-1550的性能。

MENHIR-1550直接連接到Aragon Photonics BOSA，可以維持50mW的激光輸出。

fCEO和frep設置點可以由計算機在MENHIR-1550硬件中進行編程。

寬帶和短波譜

Aragon Photonics BOSA是基于受激布里淵散射（SBS）的高分辨率光譜分析儀。該技術是在光纖中創建了10 MHz的非常窄的純光濾波效果，用于掃描測試系統，具有無雜散動態范圍（80 dB）。圖2顯示了當MENHIR-1550直接插入BOSA時的寬波段頻譜：整體頻譜符合被動鎖模激光器的雙曲正割平方型脈沖形狀。放大頻譜的一部分（圖2中的紅色部分）可以揭示BOSA在分辨MENHIR-1550的單個梳狀線時的能力（1 GHz = 0.008 nm）。這得益于MENHIR-1550的高穩定性，確保fCEO和frep這兩個定義輸出頻率梳組合的參數不隨時間變化。盡管單個梳狀線的固有線寬（<10 kHz）低于BOSA的10 MHz分辨率，但由于光譜線之間的頻率分離較大，可以評估梳狀線的所有光譜線。

圖2                                            圖3

改變frep重復頻率

MENHIR-1550飛秒激光器具有穩定兩個梳狀參數（fCEO和frep）的所有輸入。每個梳狀線的定義為f = fCEO + n frep，其中n 是一個接近200,000的整數值。圖3 描述了將重復頻率微小變化1 kHz與基準重復頻率1.0 GHz的激光器相比的效果。橙色的跡線 相比藍色跡線向較高頻率（即波長較小）偏移，這是由于在恒定fCEO下，梳狀線間距稍微增加所致。

References

1. D. M. B. Lesko, A. J. Lind, N. Hoghooghi, A. Kowligy, H. Timmers, P. Sekhar, B. Rudin, F. Emaury, G. B. Rieker, S. A. Diddams, Fully phase-stabilized 1 GHz turnkey frequency comb at 1.56 μm, OSA Continuum 3, 2070 (2020)

2. J. M. Subías Domingo, J. Pelayo, F. Villuendas, C. D. Heras, and E. Pellejer, Very High Resolution Optical Spectrometry by Stimulated Brillouin Scattering, IEEE Photonics Technol. Lett. 17, 855 (2005)

針對高分辨率頻率梳檢測，我公司可以提供成套設備：包括高穩定性MENHIR-1550飛秒激光器和高分辨率Aragon Photonics BOSA光譜分析儀。