單一激光器的局限性主要有重復(fù)率和脈沖。但當五個激光器結(jié)合成一個系統(tǒng)，這種局限性就被打破了。
由南安普頓大學研發(fā)的這種新設(shè)備，可以產(chǎn)生任意振幅和相位分布的寬帶光信號——這種靈活的調(diào)制可以應(yīng)用于電信、計量、檢測和材料加工。
這種方法通過多個半導體激光器的相干合成，每一個激光器都以不同頻率的連續(xù)波模式運行。通過精確控制每個激光器的輸出振幅和相位，就可能產(chǎn)生一系列復(fù)雜的脈沖光波形。研究人員用這套設(shè)備發(fā)出了100GHz的脈沖。
100GHz重復(fù)頻率的定制波形脈沖
博士研究生DaivdWu說：“通過整合較多數(shù)量的輸入激光器，就可以獲得更短或者更復(fù)雜波形的脈沖或者更大的功率。也可以產(chǎn)生噪聲信號非常低(低到量子極限)，重復(fù)頻率非常高(高于1THz)的脈沖。”
任何對光脈沖的應(yīng)用，通常是一個具有特定重復(fù)頻率、脈沖時間和脈沖形狀的波形。要設(shè)計和制造有精確要求的激光器，是個挑戰(zhàn)。甚至對于某一激光器解決方案，需考量其大小、復(fù)雜程度、操作便捷性等的關(guān)鍵因素。
該組合方法起關(guān)鍵是鎖相半導體激光為一個光頻梳，這確保每一個單獨的激光器都有明確定義的互相干。激光器可以全部集成在一個芯片中，實現(xiàn)一個集成化、低成本的脈沖發(fā)射器。
研究負責人RadanSlavik博士說：“我們相信，對于那些要使用到脈沖激光源的領(lǐng)域，這項工作非常利益。”
該研究受到了英國工程物理科學研究理事會的資助。
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