Недавно је Одељење за свемирску и астронаутичку ласерску технологију и системе Шангајског института за оптику и прецизне машине (СИПМ), Кинеске академије наука (ЦАС), направило значајан напредак у истраживању ласерске стабилизације фреквенције ласерског интерферометра. По први пут, истраживачка група усваја различите поларизационе осе влакана за очување поларизације да би конструисала систем стабилизације фреквенције са двоструким интерферометром, који се користи за закључавање фреквенције ласера и компензацију флуктуације фреквенције узроковане температуром влакна користећи предности различитих одговори фазних померања две компоненте поларизације на температуру, респективно. Резултати су објављени у Оптицс Леттерс под насловом „ФДЛ стабилизован ласер који није осетљив на температуру користећи двоструки интерферометар базиран на ПМФ-у“. Резултати су објављени у Оптицс Леттерс.
Примена ултрастабилизованих ласера у области прецизних мерења поставља све веће захтеве за перформансе ласера. Ласери са стабилизацијом фреквенције са свим влакнима засновани на линијама кашњења влакана привукли су пажњу због своје високе компактности и поузданости, и њихове способности да постигну брзо подешавање фреквенције широког опсега. Данас је краткорочна стабилност фреквенције таквих ултра-стабилизованих ласера углавном ограничена унутрашњим термичким шумом влакна, док се дугорочна стабилност брзо погоршава услед температурних пертурбација. Вакуумска вишеслојна топлотна заштита и вишестепене мере контроле температуре чешће се користе за сузбијање температурних поремећаја, који повећавају комплексност система и на тај начин ограничавају широку примену ласера са стабилизацијом фреквенције, а хитно су потребни нови приступи за решавање овог проблема.
Слика 1 Шематски дијаграм ласера са стабилизацијом фреквенције са двоструким интерферометром
Влакна која чувају пристрасност могу истовремено преносити зраке са два поларизациона стања ортогонална једно на друго и одржавати стабилно стање поларизације преношене светлости. Пошто брза и спора осе влакна које чувају пристрасност имају различите термо-оптичке коефицијенте, различито реагују на температуру. Тим је искористио ово својство користећи брзе и споре осе влакна које чувају пристрасност за истовремено преношење ласерске светлости, формирајући двосмерни интерферометар влакана са различитим параметрима. Фреквенција ласера је закључана за један од интерферометара, а флуктуације у температури влакна изазивају промене у оптичком опсегу интерферометра, што заузврат изазива флуктуације у фреквенцији стабилизованог ласера. Сигнали фазне разлике екстраховани из два интерферометра могу се окарактерисати као флуктуације разлике оптичког опсега ласерског преноса у два смера поларизације влакна, који су у великој корелацији са променама температуре на путу влакана. Коришћење екстрахованог сигнала фазне разлике за компензацију варијације фреквенције ласера са стабилизованом фреквенцијом може потиснути флуктуацију фреквенције узроковану истом температурном флуктуацијом за фактор већи од 25. На тај начин, осетљивост на температуру ласера стабилизованог фреквенцијом може се значајно побољшати, може се побољшати дугорочна стабилност фреквенције, а ласерски стабилизовани ласер интерферометра са влакнима може се унапредити да се користи у детекцији гравитационих таласа у свемиру и другим пољима.
Слика 2 Флуктуација фреквенције (а) и стабилност фреквенције (б) пре и после компензације ласера стабилизованог фреквенцијом
