面向空间引力波探测的毫赫兹频段低强度噪声单频激光器

低噪声单频激光器是空间引力波探测系统中的核心器件,其噪声性能直接影响空间引力波探测器的灵敏度.本文报道了一种面向空间引力波探测的低噪声单频激光器,利用全保偏光纤结构的功率放大器对低功率、窄线宽、低噪声的非平面环形振荡器输出激光进行放大.为降低激光的强度噪声,比较了不同泵浦源的输出特性,为光纤放大器选用波长锁定的泵浦源,降低泵浦光波长随温度漂移对输出功率的影响,利用光电负反馈控制技术抑制输出激光的强度噪声,结合主动精确控温技术抑制关键器件的热噪声,实现了毫赫兹频段强度噪声的抑制.利用自主搭建的4通道相对强度噪声测量系统,测得反馈控制后的激光器相对强度噪声在 1 mHz—1 Hz 频段内低于-60 dBc/Hz,在 1 mHz 和 1 Hz 处分别为-63.4 dBc/Hz和-105.8 dBc/Hz.研究结果表明,通过放大器泵浦电流的反馈控制和关键器件的温度控制可以有效地抑制激光器在毫赫兹频段的强度噪声,为进一步提高低频段强度噪声性能奠定基础.