לאחרונה, המחלקה לטכנולוגיות ומערכות לייזר בחלל ואסטרונאוטיקה של מכון שנגחאי לאופטיקה ומכונות מדויקות (SIPM), האקדמיה הסינית למדעים (CAS), עשתה התקדמות חשובה במחקר של ייצוב תדר לייזר אינטרפרומטר סיבים. בפעם הראשונה, קבוצת המחקר מאמצת צירי קיטוב שונים של סיב משמר קיטוב כדי לבנות מערכת ייצוב תדר אינטרפרומטר כפול, המשמשת לנעילת תדר הלייזר ולפיצוי על תנודת התדר הנגרמת על ידי טמפרטורת הסיבים על ידי ניצול היתרונות השונים של תדר הלייזר. תגובות של מעברי הפאזה של שני מרכיבי הקיטוב לטמפרטורה, בהתאמה. התוצאות מתפרסמות ב-Optics Letters תחת הכותרת "לייזר לא רגיש לטמפרטורה מיוצב FDL באמצעות אינטרפרומטר כפול מבוסס PMF". התוצאות פורסמו ב-Optics Letters.
היישום של לייזרים מיוצבים במיוחד בתחום מדידות הדיוק מציב דרישות הולכות וגדלות לביצועי הלייזרים. לייזרים מיוצבי תדר מלא בסיבים המבוססים על קווי השהיית סיבים משכו תשומת לב בשל הקומפקטיות והאמינות הגבוהות שלהם, ויכולתם להשיג כוונון תדר רחב פס מהיר. כיום יציבות התדרים לטווח הקצר של לייזרים מיוצבים כאלה מוגבלת בעיקר על ידי הרעש התרמי הפנימי של הסיב, בעוד שהיציבות לטווח ארוך מתדרדרת במהירות עקב הפרעות טמפרטורה. מיגון חום רב-שכבתי ואקום ואמצעי בקרת טמפרטורה רב-שלביים משמשים לעתים קרובות יותר כדי לדכא הפרעות טמפרטורה, אשר מגדילות את מורכבות המערכת ובכך מגבילות את היישום הרחב של לייזרים מיוצבי תדר, ונדרשות גישות חדשות בדחיפות כדי לפתור בעיה זו.
איור 1 תרשים סכמטי של לייזר מיוצב בתדר אינטרפרומטר כפול
סיבים משמרי הטיה יכולים להעביר בו זמנית אלומות עם שני מצבי קיטוב אורתוגונלים זה לזה ולשמור על מצב הקיטוב של האור המשודר יציב. מכיוון שלצירים המהירים והאיטיים של סיב משמר הטיה יש מקדמים תרמו-אופטיים שונים, הם מגיבים אחרת לטמפרטורה. הצוות ניצל את המאפיין הזה על ידי שימוש בצירים המהירים והאיטיים של הסיב המשמר את ההטיה כדי להעביר אור לייזר בו זמנית, ויצר אינטרפרומטר סיבים דו-כיווני עם פרמטרים שונים. תדר הלייזר ננעל לאחד האינטרפרומטרים, ותנודות בטמפרטורת הסיבים גורמות לשינויים בטווח האופטי של האינטרפרומטר, מה שגורם בתורו לתנודות בתדירות הלייזר המיוצב. ניתן לאפיין את אותות הבדלי הפאזה המופקים משני האינטרפרומטרים כתנודות בהפרש הטווח האופטי של שידור הלייזר בשני כיווני הקיטוב של הסיב, אשר נמצאים בקורלציה גבוהה עם שינויי הטמפרטורה בנתיב הסיבים. שימוש באות הפרש הפאזה שחולץ כדי לפצות על שינוי התדרים של הלייזר המיוצב בתדר יכול לדכא את תנודת התדר הנגרמת על ידי אותה תנודת טמפרטורה בפקטור של יותר מ-25. בדרך זו, רגישות הטמפרטורה של הלייזר המיוצב בתדר. ניתן לשפר משמעותית, ניתן לשפר את יציבות התדר לטווח ארוך, וניתן לקדם את הלייזר המיוצב בתדר אינטרפרומטר סיבים לשימוש בזיהוי גלי כבידה בחלל ובשדות אחרים.
איור 2 תנודת תדר (א) ויציבות תדר (ב) לפני ואחרי פיצוי של לייזר מיוצב תדר
