हाल ही में, शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिक्स एंड प्रिसिजन मशीनरी (एसआईपीएम), चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज (सीएएस) के अंतरिक्ष और अंतरिक्ष यात्री लेजर प्रौद्योगिकी और सिस्टम विभाग ने फाइबर इंटरफेरोमीटर लेजर आवृत्ति स्थिरीकरण के अनुसंधान में महत्वपूर्ण प्रगति की है। पहली बार, अनुसंधान समूह एक दोहरी इंटरफेरोमीटर आवृत्ति स्थिरीकरण प्रणाली का निर्माण करने के लिए ध्रुवीकरण संरक्षित फाइबर के विभिन्न ध्रुवीकरण अक्षों को अपनाता है, जिसका उपयोग लेजर आवृत्ति को लॉक करने और विभिन्न का लाभ उठाकर फाइबर तापमान के कारण होने वाली आवृत्ति में उतार-चढ़ाव की भरपाई के लिए किया जाता है। तापमान पर क्रमशः दो ध्रुवीकरण घटकों के चरण बदलाव की प्रतिक्रियाएँ। परिणाम ऑप्टिक्स लेटर्स में "पीएमएफ-आधारित दोहरे इंटरफेरोमीटर का उपयोग करके तापमान असंवेदनशील एफडीएल-स्थिर लेजर" शीर्षक के तहत प्रकाशित किए गए हैं। परिणाम ऑप्टिक्स लेटर्स में प्रकाशित किए गए थे।
सटीक माप के क्षेत्र में अल्ट्रा-स्टेबलाइज्ड लेजर के अनुप्रयोग से लेजर के प्रदर्शन पर मांग बढ़ रही है। फ़ाइबर विलंब लाइनों पर आधारित ऑल-फ़ाइबर फ़्रीक्वेंसी-स्थिर लेज़रों ने अपनी उच्च कॉम्पैक्टनेस और विश्वसनीयता और तेज़ ब्रॉडबैंड फ़्रीक्वेंसी ट्यूनिंग प्राप्त करने की उनकी क्षमता के कारण ध्यान आकर्षित किया है। आज ऐसे अति-स्थिर लेज़रों की अल्पकालिक आवृत्ति स्थिरता मुख्य रूप से फाइबर के आंतरिक थर्मल शोर द्वारा सीमित है, जबकि दीर्घकालिक स्थिरता तापमान गड़बड़ी के कारण तेजी से बिगड़ती है। वैक्यूम मल्टीलेयर हीट शील्डिंग और मल्टीस्टेज तापमान नियंत्रण उपायों का उपयोग अक्सर तापमान की गड़बड़ी को दबाने के लिए किया जाता है, जो सिस्टम की जटिलता को बढ़ाता है और इस प्रकार आवृत्ति-स्थिर लेजर के व्यापक अनुप्रयोग को सीमित करता है, और इस समस्या को हल करने के लिए नए दृष्टिकोण की तत्काल आवश्यकता है।
चित्र 1 दोहरी इंटरफेरोमीटर आवृत्ति स्थिरीकृत लेजर का योजनाबद्ध आरेख
पूर्वाग्रह-संरक्षित फाइबर एक साथ दो ध्रुवीकरण राज्यों के साथ बीम को एक-दूसरे तक प्रसारित कर सकते हैं और प्रेषित प्रकाश की ध्रुवीकरण स्थिति को स्थिर रख सकते हैं। चूंकि पूर्वाग्रह-संरक्षण फाइबर के तेज़ और धीमे अक्षों में अलग-अलग थर्मो-ऑप्टिक गुणांक होते हैं, इसलिए वे तापमान पर अलग-अलग प्रतिक्रिया करते हैं। टीम ने लेजर प्रकाश को एक साथ प्रसारित करने के लिए बायस-संरक्षित फाइबर के तेज और धीमे अक्षों का उपयोग करके इस संपत्ति का उपयोग किया, जिससे विभिन्न मापदंडों के साथ दो-तरफा फाइबर इंटरफेरोमीटर का निर्माण हुआ। लेज़र आवृत्ति को इंटरफेरोमीटर में से एक पर लॉक किया जाता है, और फाइबर तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण इंटरफेरोमीटर की ऑप्टिकल रेंज में परिवर्तन होता है, जिसके परिणामस्वरूप स्थिर लेजर की आवृत्ति में उतार-चढ़ाव होता है। दो इंटरफेरोमीटर से निकाले गए चरण अंतर संकेतों को फाइबर के दो ध्रुवीकरण दिशाओं में लेजर ट्रांसमिशन के ऑप्टिकल रेंज अंतर में उतार-चढ़ाव के रूप में दर्शाया जा सकता है, जो फाइबर पथ में तापमान परिवर्तन के साथ अत्यधिक सहसंबद्ध होते हैं। आवृत्ति-स्थिर लेजर की आवृत्ति भिन्नता की भरपाई के लिए निकाले गए चरण अंतर सिग्नल का उपयोग करके 25 से अधिक कारक द्वारा समान तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण होने वाली आवृत्ति में उतार-चढ़ाव को दबाया जा सकता है। इस तरह, आवृत्ति-स्थिर लेजर की तापमान संवेदनशीलता इसमें काफी सुधार किया जा सकता है, दीर्घकालिक आवृत्ति स्थिरता को बढ़ाया जा सकता है, और फाइबर इंटरफेरोमीटर आवृत्ति-स्थिर लेजर को अंतरिक्ष और अन्य क्षेत्रों में गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने में उपयोग करने के लिए बढ़ावा दिया जा सकता है।
चित्र 2 आवृत्ति-स्थिर लेजर के मुआवजे से पहले और बाद में आवृत्ति में उतार-चढ़ाव (ए) और आवृत्ति स्थिरता (बी)।
