[01922278]激光稳频技术

超窄线宽稳频激光器是一种能够产生具有极高频率稳定性和极低线宽的激光束的技术设备，这类激光器广泛应用于光学频率标准、光学钟、光学通信、光谱学、精密测量等，它可以提供稳定的激光频率输出，保证实验的准确性和可重复性。随着全球范围内对于高精度测量需求的增长，尤其是量子计算、光通信等前沿科学领域的发展，推动了超窄线宽稳频激光器市场需求持续上升。2022年全球超窄线宽稳频激光器市场规模达到5.8亿美元，并预计到2027年将达到9.3亿美元，复合年增长率约为9.6%，2023 年，中国激光稳频器市场的总规模达到了48.5亿元人民币，同比增长12.7%。这一增长速度远高于全球平均水平，显示出中国市场在激光稳频器领域的强劲需求和巨大潜力。预计到2025年，市场规模将进一步扩大至63.2亿元人民币，复合年增长率(CAGR)约为13.5%。中国激光稳频技术也已经走在了实际的前列，主要企业包括大族激光、华工科技、光库通讯和武汉锐科光纤激光技术股份有限公司等，上述头部企业在国内的市场份额达到了70%。实现激光稳频的技术手段有传输腔稳频和饱和吸收谱线稳频，前者需要一台稳定度很高的激光器作为参考，这对在缺少超稳激光器的实验环境中是无法实现的，后者需要有合适的原子分子谱线作为参考，但是对于某些找不到对应原子谱线的激光波长，同样缺乏实现的条件，传统的法布里珀罗腔稳频方法只能采用一套ULE腔体对一束待稳激光进行稳频，浪费空间，且由于ULE材料的昂贵价格，当实验中需要对多束激光进行稳频时，采用传统方法进行稳频花费的成本将是巨大的。

本项目在一块矩形的ULE材料两横两纵正交分布四个法布里珀罗腔，能同时锁定多束激光的频率，抑制多束激光频率的长期漂移，节省了空间，降低了成本，冷却光、泵浦光和淬灭光经格兰泰勒棱镜对激光的偏振进行提纯后合光进入同一个红外波段的EOM，集成化的设计不仅减少了两套独立的参考腔系统及对应的若干套EOM和驱动电路，在很大程度上节约了制造成本，而且光路及电路元件均更为简洁紧凑，大大节约了空间占位，为车载可搬运光钟和将来星载空间钟的设计做了前期验证工作，本项目研发的超窄线宽稳频激光系统，激光波长为1064 nm ， 激光频率稳定度为5×10−16 (1-10 s)：<1×10-15 (1-100 s)，激光频飘为 0.5 Hz/s，激光线宽为0.5 Hz（4s），稳频激光输出功率为1-20 mW，完全适用于光频率标准、精密激光光谱、精密激光干涉测量中的使用。