Baru-baru ini, Jabatan Angkasa dan Teknologi Laser Astronautik dan Sistem Institut Optik dan Jentera Ketepatan Shanghai (SIPM), Akademi Sains China (CAS), telah mencapai kemajuan penting dalam penyelidikan penstabilan frekuensi laser interferometer gentian. Buat pertama kalinya, kumpulan penyelidik menggunakan paksi polarisasi yang berbeza bagi gentian pemuliharaan polarisasi untuk membina sistem penstabilan frekuensi interferometer dwi, yang digunakan untuk mengunci frekuensi laser dan mengimbangi turun naik frekuensi yang disebabkan oleh suhu gentian dengan mengambil kesempatan daripada perbezaan yang berbeza. tindak balas peralihan fasa dua komponen polarisasi kepada suhu, masing-masing. Hasilnya diterbitkan dalam Surat Optik di bawah tajuk "Laser stabil FDL yang tidak sensitif suhu menggunakan interferometer dwi berasaskan PMF". Hasilnya diterbitkan dalam Surat Optik.
Penggunaan laser ultra-stabil dalam bidang pengukuran ketepatan meningkatkan permintaan terhadap prestasi laser. Laser penstabilan frekuensi semua gentian berdasarkan garis kelewatan gentian telah menarik perhatian kerana kekompakan dan kebolehpercayaan yang tinggi, serta keupayaannya untuk mencapai penalaan frekuensi jalur lebar yang pantas. Hari ini kestabilan frekuensi jangka pendek laser ultra-stabil sebegitu dihadkan terutamanya oleh bunyi terma intrinsik gentian, manakala kestabilan jangka panjang merosot dengan cepat disebabkan gangguan suhu. Perisai haba berbilang lapisan vakum dan langkah-langkah kawalan suhu berbilang peringkat lebih kerap digunakan untuk menyekat gangguan suhu, yang meningkatkan kerumitan sistem dan dengan itu mengehadkan penggunaan meluas laser penstabilan frekuensi, dan pendekatan baharu diperlukan segera untuk menyelesaikan masalah ini.
Rajah 1 Gambarajah skematik laser penstabil frekuensi interferometer dwi
Gentian pemuliharaan bias secara serentak boleh menghantar rasuk dengan dua keadaan polarisasi secara ortogon antara satu sama lain dan memastikan keadaan polarisasi cahaya yang dihantar stabil. Oleh kerana paksi cepat dan perlahan gentian pemelihara bias mempunyai pekali termooptik yang berbeza, ia bertindak balas secara berbeza terhadap suhu. Pasukan mengeksploitasi sifat ini dengan menggunakan paksi cepat dan perlahan gentian pemelihara bias untuk menghantar cahaya laser secara serentak, membentuk interferometer gentian dua hala dengan parameter berbeza. Kekerapan laser dikunci pada salah satu interferometer, dan turun naik suhu gentian menyebabkan perubahan dalam julat optik interferometer, yang seterusnya menyebabkan turun naik frekuensi laser yang stabil. Isyarat perbezaan fasa yang diekstrak daripada dua interferometer boleh dicirikan sebagai turun naik dalam perbezaan julat optik penghantaran laser dalam dua arah polarisasi gentian, yang sangat berkorelasi dengan perubahan suhu dalam laluan gentian. Menggunakan isyarat perbezaan fasa yang diekstrak untuk mengimbangi variasi frekuensi laser yang distabilkan frekuensi boleh menekan turun naik frekuensi yang disebabkan oleh turun naik suhu yang sama dengan faktor lebih daripada 25. Dengan cara ini, kepekaan suhu laser yang distabilkan frekuensi boleh dipertingkatkan dengan ketara, kestabilan frekuensi jangka panjang boleh dipertingkatkan, dan laser penstabil frekuensi interferometer gentian boleh dipromosikan untuk digunakan dalam pengesanan gelombang graviti di angkasa dan bidang lain.
Rajah 2 Turun naik kekerapan (a) dan kestabilan frekuensi (b) sebelum dan selepas pampasan laser stabil frekuensi
