Räumlich multiplexierter Einkavitäten-Dual-Comb-Laser

Einkavitäten-Dual-Comb-Laser sind eine neue Klasse von ultrakurzen Lasern, die ein breites Anwendungsspektrum umfassen, einschließlich Pump-Probe-Sampling, optischer Abstandsmessung und Gasabsorptionsspektroskopie. Bisher ging die Multiplexierung von Laserresonatoren in der Regel mit einem Kompromiss in der Laserperformance oder der Unterdrückung von zeitlichem Rauschen einher. Wir präsentieren eine Methode zur Multiplexierung eines einzelnen Laserresonators, um ein Paar von rauschkorrelierten Modi zu unterstützen. Diese Modi teilen sich alle intrakavitären Komponenten und nehmen einen nahezu gemeinsamen Pfad, überlappen sich jedoch nicht an aktiven Elementen. Wir setzen die Methode mit einem 80-MHz-Laser um, der mehr als 2,4 W mittlere Leistung pro Comb mit Pulsdauern von unter 140 fs liefert. Wir erreichen eine sub-Zyklus-relative zeitliche Jitter von 2,2 fs bei 20 Hz und 100 kHz. Mit dieser Multiplexierungstechnik können wir eine langsame Rückkopplung auf die Wiederholrate-Differenz Δ f r e p implementieren, wodurch diese Größe driftfrei, mit geringem Jitter und verstellbar wird – eine Schlüssel-Kombination für praktische Anwendungen, die in früheren Einkavitäten-Dual-Comb-Systemen fehlte.