光纤环形谐振腔的频率锁定及其特性

作     者：宋丽军 张鹏飞 王鑫 王晨曦 李刚 张天才 Song Li-Jun;Zhang Peng-Fei;Wang Xin;Wang Chen-Xi;Li Gang;Zhang Tian-Cai

作者机构：山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2019年第68卷第7期

页      面：159-166页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11574187 11634008 11674203 61227902) 山西省"1331工程"重点学科建设计划资助的课题 Project supported by the National Natural Science Foundation of China(Grants Nos.11574187 11634008 11674203 61227902) Shanxi Province "1331 Project" Key Discipline Construction Plan 

主　　题：光纤环形谐振腔 临界耦合 Pound-Drever-Hall锁频 

摘      要：基于可调分束比的光纤分束器,制作了光纤环形谐振腔并通过调节分束比实现了对光纤环形谐振腔的欠耦合、临界耦合和过耦合的状态控制.实验测量了腔最小反射率与腔损耗之间的关系,获得光纤环形谐振腔的腔内衰减率为κ_0=2π×(1.60±0.03) MHz ,品质因子为Q=(1.10±0.02)×10.8.在此基础上,结合了压电陶瓷拉伸光纤以控制腔长和Pound-Drever-Hall锁频两大技术优势,克服了之前温度反馈控制等方法的反馈带宽窄、噪声大和稳定性差等问题,实现了对光纤环形谐振腔共振频率的快速、灵敏的控制和锁定.结果表明,锁频过程中相位调制功率与相位调制引起腔反射光的强度调制之间的关系为线性关系,进而通过降低相位调制信号的功率以减小相位调制对腔反射光强度调制的影响.当调制功率设定最低为–9 dBm时,光纤环形谐振腔仍能被稳定锁定.该光纤环形谐振腔为其与原子、金刚石色心等发光粒子相互作用的腔量子电动力学实验研究奠定了坚实的基础.