852納米窄線寬半導(dǎo)體激光器問世

近年來，圍繞先進(jìn)窄線寬半導(dǎo)體激光器及關(guān)鍵技術(shù)，中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所大功率半導(dǎo)體激光器研究團(tuán)隊(duì)開展攻關(guān)。日前，該團(tuán)隊(duì)副研究員陳超研發(fā)了一種基于外部光反饋結(jié)構(gòu)的852納米窄線寬、線偏振半導(dǎo)體激光器。相關(guān)研究成果發(fā)表于《光學(xué)和激光技術(shù)》。

據(jù)了解，量子精密測(cè)量是利用光與原子相互作用的量子效應(yīng)和技術(shù)，突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度、靈敏度和穩(wěn)定性全面超越經(jīng)典測(cè)量手段的方法。該技術(shù)的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)原子精細(xì)能級(jí)躍遷和量子態(tài)探測(cè)的窄線寬激光器。

此外，激光器的高偏振特性是影響激光穩(wěn)頻系統(tǒng)和量子干涉系統(tǒng)性能、制約測(cè)量準(zhǔn)確度和分辨率的決定性因素。因此，兼具窄線寬和線偏振的窄線寬半導(dǎo)體激光器在量子精密測(cè)量領(lǐng)域備受關(guān)注。其中，用于銫原子里德堡態(tài)制備的852納米窄線寬激光器是典型代表。

新研究研發(fā)的激光器結(jié)構(gòu)通過引入飛秒激光誘導(dǎo)的雙折射Bragg光柵濾波器，并與高偏振相關(guān)性半導(dǎo)體增益芯片混合集成，利用偏振模式選擇性反饋和注入鎖定技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了超過30dB偏振消光比和低至2.58kHz的高線偏振、窄線寬激光輸出。該激光器可作為量子精密測(cè)量系統(tǒng)的潛在原子泵浦光源，并且基于前期在抗輻射、窄線寬激光器方面的研究，有望用于空間環(huán)境中星載和箭載的冷原子量子實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

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