基于单腔多模光纤锁模激光器的双光梳和多光梳及气体吸收谱测量应用
批准号:
61975090
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
杨昌喜
依托单位:
学科分类:
激光
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨昌喜
中文摘要
双光梳光谱技术是一种新兴的具有超高分辨率、高灵敏度及高采样率的宽带光谱测量技术,在气体吸收谱测量、温室气体排放监控、非线性光谱成像等诸多领域都有着重要应用。目前双光梳光源的产生方法存在稳频系统复杂、梳齿间距大或者制作工艺困难等缺点。而最近新兴的基于方向复用、波长复用或偏振复用的单腔双光梳技术克服了上述缺点,但依然存在重频差较小且难以调节的问题。本课题提出基于空间模式复用的单腔双光梳及多光梳技术,旨在解决以上难题。本课题将深入研究基于多模光纤激光器中多横模并行锁模的机理,研究不同空间模式之间的非线性相互作用,选择性地控制不同空间模式的损耗或增益,实现稳定且重频差可调控的双光梳和多光梳。采用时间展宽技术研究多模式耗散孤子的形成和相互作用的动力学过程。最后,利用研制的双光梳对HCN等气体吸收谱进行高相干、高速测量。本课题的开展将推动双光梳及多光梳多维光谱技术的发展,具有重要的科学意义和应用价值。
英文摘要
Dual-comb spectroscopy (DCS) is an emerging broadband spectroscopic technique that exhibits ultrahigh frequency resolution, accuracy, and sampling rate. DCS has significant applications in various areas, including gas absorption spectroscopy, greenhouse gas monitoring, nonlinear spectral imaging, and so on. Unfortunately, the generations of dual-comb sources reported so far exhibit many disadvantages, such as complex frequency stabilization systems, large comb spacing, or difficult and complicated fabrication processes. Recently, the emerging dual-comb sources from a single-cavity based on direction-, wavelength- or polarization-multiplexing can overcome some shortcomings described above, however, these approaches still possess weaknesses of small and uncontrollable repetition rate difference. In order to circumvent these disadvantages, we propose dual- and multiple-comb from a single cavity based on multiplexing of different spatial-mode mode-locking in a passively multimode mode-locked fiber laser. We will deeply explore the mechanism underlying the parallel individual mode-locking of multi-spatial modes in a single-cavity. The mechanism of nonlinear interaction between different spatial modes will be thoroughly investigated. In addition, we will selectively control the gain or loss of different modes for stable dual- and multiple-comb and adjustable repetition rate difference. Moreover, time-stretch technique will be adopted to explore the physical nature of dual- and multiple-comb and multimode dissipative solitons. Finally, absorption spectroscopy of multiple gas molecules, for example, hydrogen cyanide, will be measured by using our mode-multiplexing dual-comb. This project will promote the development of dual- and multiple-comb-based multidimensional spectroscopy and will have a significant impact on scientific research and applications.
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DOI:
10.1364/ol.417775
发表时间:
2021-02
期刊:
Optics letters
影响因子:
3.6
作者:
[Kangjun Zhao;Chenxin Gao;X. Xiao;Changxi Yang]
通讯作者:
Kangjun Zhao;Chenxin Gao;X. Xiao;Changxi Yang
DOI:
10.1038/s41377-023-01305-0
发表时间:
2023-10-30
期刊:
Light, science & applications
影响因子:
--
作者:
[Cao B, Gao C, Liu K, Xiao X, Yang C, Bao C]
通讯作者:
Bao C
DOI:
10.1364/ol.469291
发表时间:
2022-09-01
期刊:
OPTICS LETTERS
影响因子:
3.6
作者:
[Cao, Bo, Gao, Chenxin, Bao, Chengying]
通讯作者:
Bao, Chengying
DOI:
10.1364/optica.479206
发表时间:
2023
期刊:
Optica
影响因子:
10.4
作者:
[Chenxin Gao, Bo Cao, Yihang Ding, Xiaosheng Xiao, Dali Yang, Hongyang Fei, Changxi Yang, Chengying Bao]
通讯作者:
Chengying Bao
DOI:
10.1103/physrevlett.126.093901
发表时间:
2021
期刊:
Physics Review Letters
影响因子:
作者:
[Yihang Ding, Xiaosheng Xiao, Kewei Liu, Shuzheng Fan, Xiaoguang Zhang, Changxi Yang]
通讯作者:
Changxi Yang
共 7 条
全多模光纤Mamyshev振荡器中的时空锁模
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批准号:62375150
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2023
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负责人:杨昌喜
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依托单位:
片上跨倍频程克尔光频梳与时域腔孤子特性的研究
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批准号:61575106
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2015
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负责人:杨昌喜
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依托单位:
基于掺铥锁模光纤激光器的中红外光频梳
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批准号:61377039
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2013
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负责人:杨昌喜
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依托单位:
梳齿间距可调的光纤四波混频光频梳
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批准号:61177046
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项目类别:面上项目
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资助金额:73.0万元
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批准年份:2011
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负责人:杨昌喜
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依托单位:
基于石墨烯可饱和吸收体的锁模光纤激光器
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批准号:61077032
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项目类别:面上项目
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资助金额:48.0万元
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批准年份:2010
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负责人:杨昌喜
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依托单位:
基于光纤相位共轭和色散的慢光系统
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批准号:60878007
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2008
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负责人:杨昌喜
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依托单位:
基于纳米颗粒表面增强拉曼效应的光子晶体光纤探针
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批准号:60678032
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2006
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负责人:杨昌喜
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依托单位:
利用光子晶体光纤相位共轭补偿光纤的色散效应和非线性克尔效应
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批准号:60478003
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项目类别:面上项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2004
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负责人:杨昌喜
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依托单位:
国内基金
海外基金