光頻梳偏頻測量模塊（COSMO），為(wei) 測量載波包絡偏移頻率（fceo）的f-2f自參考鎖定過程提供了一種緊湊且方便的解決(jue) 方案。光頻梳偏頻測量模塊(COSMO)運用了非線性波導技術產(chan) 生超連續譜，將頻譜擴展到至少一個(ge) 倍頻區域，通過低頻翻倍與(yu) 高頻進行重疊，從(cong) 而精準測定fceo。同時，光頻梳偏頻測量模塊(COSMO)可以用極低的脈衝(chong) 能量檢測目標頻率，從(cong) 而實現更低的功耗或更高的重複頻率
COSMO模塊，搭建光梳、快速測量載波包絡偏頻（fceo）的全新解決(jue) 方案！
美國的OCTave国产黄色在线观看新推出的光頻梳偏頻測量模塊（COSMO）可用於(yu) 檢測激光頻率梳的載波包絡偏移頻率，該模塊將納米光子波導封裝在內(nei) ，所以使用便捷，並且可以通過標準光纖連接器連接至激光器。可以在激光脈衝(chong) 能量小於(yu) 140 pJ(平均功率<140 mW)的情況下實現對fceo的精確控製，信噪比>35dB，以更低的尺寸、重量和功率要求實現了非常好的性能,利用該模塊搭建係統可以作為(wei) 一種簡單的1 GHz的超低噪聲光學頻率梳解決(jue) 方案。
圖1
該模塊使用f-2f幹涉測量法來檢測載波包絡偏移頻率，它包含一個(ge) 超連續譜產(chan) 生模塊、二次諧波產(chan) 生材料和一個(ge) 光電探測器。鎖定fceo的f-2f自參考過程通常要求激光擁有至少1 nJ的脈衝(chong) 能量(即frep頻率= 1 GHz時，平均功率> 1 W)，這樣才能方便與(yu) 幹涉儀(yi) 進行高精度對準。由於(yu) 光頻梳偏頻測量模塊（COSMO）使用了納米光子波導，它可以使用比傳(chuan) 統方法低得多的脈衝(chong) 能量來檢測載波包絡偏移頻率，它允許以小於(yu) 200 pJ (即frep頻率=1 GHz時，平均功率< 200 mW，其中frep是指重複頻率)的脈衝(chong) 能量精確檢測fceo，這使得光頻梳偏頻測量模塊（COSMO）可以與(yu) 各種頻率的光梳一起使用，包括那些功率很低的光頻梳或重複頻率很高的光頻梳。
圖2
如圖2所示的簡單配置中，將鎖模光纖激光器與(yu) 光頻梳偏頻測量模塊（COSMO）連接，再將該模塊連接到示波器上，我們(men) 就可以在示波器上看到三個(ge) 峰，分別是fceo、fceo-frep、frep.
下麵介紹一下利用光頻梳偏頻測量模塊（COSMO）穩定載波包絡偏移頻率的演示場景。
圖3
如圖3所示，在這個(ge) 係統中，完全穩定的激光頻率梳可以在幾分鍾內(nei) 構建完成。各個(ge) 光學模塊間由保偏光纖相互連接，以簡化組裝難度並減少熱漂移。係統首先從(cong) 一個(ge) 高重頻飛秒激光器開始，Menhir Photonics激光器提供一個(ge) 低噪聲的1550 nm、1 GHz的飛秒脈衝(chong) 激光，該激光被送入摻鉺光纖放大器增加脈衝(chong) 能量，放大後的脈衝(chong) 光通過一小段色散補償(chang) 光纖之後輸入光頻梳偏頻測量模塊（COSMO），可以檢測到載波包絡偏移信號（fCEO），載波包絡偏移信號（fCEO）在放大、濾波之後進入鎖相環等反饋模塊，為(wei) 激光器提供反饋信號。此時的射頻頻譜分析儀(yi) 上就可以看到具有相幹尖峰了。
我們(men) 將放大器輸出連接到光頻梳偏頻測量模塊（COSMO），並調整放大器以提供max的fCEO信號。在300 kHz分辨率帶寬下，fCEO的信噪比約為(wei) 36 dB，在100 kHz分辨率帶寬下，信噪比約為(wei) 42 dB(圖4)。這樣的信噪比數據對於(yu) fCEO所需的精確可靠的鎖定來說綽綽有餘(yu) 。然後，我們(men) 將fCEO電信號連接到Vescent SLICE-OPL並開始反饋控製，這使得我們(men) 能夠將fCEO鎖定到任意RF頻率(圖4，右側(ce) 藍色曲線)。當我們(men) 增加反饋的增益時，我們(men) 看到fCEO的中心變窄，“相幹尖峰”出現在中心(圖4，右側(ce) 橙色曲線)。這表明我們(men) 實現了fCEO的精確鎖相。在fCEO鎖中觀察到的環內(nei) 剩餘(yu) 相位噪聲如圖5所示，證實了對頻率低於(yu) 40 kHz的相位噪聲有很強的抑製作用。
圖4
圖5
zui後，該模塊的基本參數如下：
規格 | COSMO |
輸入脈衝(chong) 波長 | ~1560 nm |
輸入脈衝(chong) 能量 | ＞200 pJ |
輸入光纖 | PM 1550 Fiber |
輸入光學信號接口 | FC/APC |
輸入電信號接口 | SMA |
模塊尺寸 | ~50×35×22 mm |
輸入平均功率 | 400 mW |
工作溫度 | 0 to 40 ℃ |
fCEO峰值的信噪比 | ＞35 dB |
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例如：Menhir 激光器，它可以輸出1550 nm、1 GHz的飛秒脈衝(chong) 激光，該激光器集成度高、噪聲低、堅固可靠，完全適配COSMO模塊的使用需求。
圖6 Menhir 高重頻飛秒激光器
Moku：Pro，利用它的多儀(yi) 器並行功能，可以針對激光器的重頻、偏頻搭建兩(liang) 個(ge) 閉環進行鎖定反饋，操作方便快捷。
圖7 Moku：Pro多功能綜合測量儀(yi) 器
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