利用超稳腔实现YAP激光器的频率稳定和噪声降低

【作者】 蔚娟； 秦悦； 秦际良； 闫智辉； 卢华东； 贾晓军；

【机构】 山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室；

【摘要】 基于光学参量下转换进程的非经典光场是一项很重要的量子资源。目前MHz量级的连续变量压缩态光场的制备技术已非常成熟,然而对某些特定的应用如引力波探测而言,要求在音频段的压缩态。而全固态单模激光器作为产生连续变量非经典态的光学参量放大器的泵浦源,其噪声水平及频率稳定性对产生的非经典光场有很大的影响。提高激光器长期频率稳定性、进一步降低功率噪声是获得高压缩度的低频压缩源的有效途径。为此,我们选用了球形超低膨胀系数(ULE)的高精细度Fabry-Pérot (F-P)腔作为激光器的参考腔,通过将激光器输出光场锁定在参考腔上实现了输出激光的频率稳定性的提高及噪声的降低。本文详细介绍了通过改进的级联Pound-Drever-Hall(PDH)稳频技术,将全固态激光器锁定在一精细度为50000的F-P腔上,最终激光器频率漂移降至1小时7 MHz以内,激光器功率噪声从1.5 MHz降至300KHz的地方达到量子噪声极限,成功获得了高稳定度低噪声的激光源,为高压缩度的低频压缩源的制备提供了基础。更多还原