互相关自外差激光线宽测量笔记

引言


窄线宽激光器对于光学原子钟、光谱学和激光雷达(LIDAR)等多种应用至关重要。要准确确定这些激光器的线宽,需要高精度地测量其噪声谱。在本笔记中,我们介绍一种相关自外差(COSH)装置,能够检测低至 0.01 Hz2/Hz 的频率噪声 [1]。我们详细解释该方案背后的信号处理理论,并对已发布的、用于计算激光噪声谱的代码进行注释 [2]。这一装置能够满足前沿半导体激光器的线宽表征需求,并有助于超低噪声激光器的开发。

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参考文献


  1. Yuan, Z., Wang, H., Liu, P., Li, B., Shen, B., Gao, M., … & Vahala, K. (2022). Correlated self-heterodyne method for ultra-low-noise laser linewidth measurements. Optics Express, 30(14), 25147-25161.
  2. 重建激光频率噪声功率谱密度的代码