ヨウ素安定化単一縦モードレーザーが大気センシングと環境モニタリングを強化(Iodine-Stabilized Single-Longitudinal-Mode Laser Enhances Atmospheric Sensing and Environmental Monitoring)

ad

2025-06-04 中国科学院(CAS)

ヨウ素安定化単一縦モードレーザーが大気センシングと環境モニタリングを強化(Iodine-Stabilized Single-Longitudinal-Mode Laser Enhances Atmospheric Sensing and Environmental Monitoring)Schematic diagram of the all-solid-state single-longitudinal continuous-wave 1064nm laser (Image by LIU Pan)

中国科学院・合肥物质科学研究院の張天舒教授らの研究チームは、環境モニタリングや大気リモートセンシングへの応用を目指し、「ヨウ素ロック」技術を用いた固体連続波・単一縦モードレーザーを開発しました。リング共振器構造とヨウ素分子の吸収線による周波数ロックを組み合わせることで、高い周波数安定性を実現。出力功率は数十ミリワット、重さは1 kg以下とコンパクトで携帯性にも優れています。従来の装置と比較して性能と安定性が向上しており、フィールド観測にも適した設計です。今後、地球環境の変動監視や温室効果ガス観測、汚染物質の定量分析など多様な応用展望が期待されています。

<関連情報>

分子ヨウ素吸収に基づく波長1064nmの安定な全固体連続波単一縦モードNd:YVO4レーザー A stable all-solid-state continuous-wave single-longitudinal-mode Nd:YVO4 laser at 1064 nm based on the molecular iodine absorption

Pan Liu, Ya-Jun Wu, Xin-Hui Sun, Lin-Hao Shang, Jin-Xin Chen, Gang Cheng, Hui-Hui Gao, Yi-Bin Fu, Xi Chen, Xiao-Nan Zhao, Tian-Shu Zhang, Wen-Qing Liu
Optics & Laser Technology  Available online: 9 May 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2025.113124

Abstract

The all-solid-state single-longitudinal-mode laser at 1064 nm has found a wide range of applications in laser spectroscopy, quantum physics, etc. By combining it with frequency locking techniques, a stable single-longitudinal-mode laser without mode-hopping can be achieved. Many frequency stabilization techniques typically require complex optoelectronic control systems. In this work, we present a continuous-wave single-longitudinal Nd:YVO4 laser based on a ring resonator, employing a simple yet effective locking method. The laser frequency is locked to the edge of a particular absorption spectral line of the molecular iodine. Utilizing a feedback controller, we have achieved a frequency stability better than ±3.35 MHz over a duration of 7 h. To our knowledge, this represents one of the best long-term frequency locking results for this kind of single-longitudinal-mode Nd:YVO4 laser. This stable single-longitudinal-mode laser will be a core component in the laser source of a differential absorption lidar system, which will be used in the future to monitor air pollutants and greenhouse gases.

0400電気電子一般99未分類
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました