3x3光纤耦合器构建的迈克尔逊干涉仪：激光相位与频率噪声测量

"由3 x 3光纤耦合器组成的迈克尔逊干涉仪测量激光相位和频率噪声" 这篇研究论文探讨了一种利用3 x 3光学光纤耦合器构建的非平衡迈克尔逊干涉仪来测量激光的相位和频率噪声的方法。迈克尔逊干涉仪是光学领域中广泛使用的精密测量工具，它基于光的干涉原理，能够对微小的长度变化或相位变化进行高精度探测。在本文中，研究人员提出了一种新的实现方式，即使用3 x 3光纤耦合器替代传统的分束器，这可以简化设备结构并提高测量的稳定性和灵敏度。 论文首先深入分析了差分相位和频率波动的功率谱密度（PSD）以及瞬时相位和频率波动的PSD之间的关系和差异。功率谱密度是描述随机过程噪声特性的关键参数，对于理解激光的相位和频率噪声行为至关重要。作者严谨地推导了这些概念，并进行了详尽的讨论，使得无需特定假设或噪声模型就能便捷地获取窄线宽激光的噪声特性。 此外，该方法还被应用于窄线宽外部腔半导体激光器的噪声特征表征。外部腔半导体激光器因其可调谐性和窄线宽特性在通信、传感和光谱学等领域有广泛应用。通过这种测量技术，研究者可以更准确地了解激光器的性能，从而优化设计和改进激光器的稳定性。 论文中可能涉及的实验部分可能包括设置和调整3 x 3光纤耦合器的干涉臂的长度差，以实现非平衡干涉，以及收集和分析干涉信号以提取相位和频率噪声信息。这样的工作对于理解和控制激光器在实际应用中的行为具有重要意义，特别是在要求高稳定性和低噪声的应用中，如光学通信、精密光谱测量和量子信息处理等。 这篇研究论文提供了一种创新的、基于3 x 3光纤耦合器的迈克尔逊干涉仪，用于测量激光的相位和频率噪声，这种方法具有理论上的清晰性和实验上的实用性，为激光器噪声特性的研究提供了新工具。