Anti-interference frequency stabilization algorithm with a large locking range based on compound differentiation

Yupeng Wu

doi:10.1364/OPTCON.580308

Return

Anti-interference frequency stabilization algorithm with a large locking range based on compound differentiation

2026-01-15

PRE

Yupeng Wu

Kai Ma

Wenxi Zhang *

DOI：10.1364/OPTCON.580308

Original

Original request for help

Save

Abstract

En 中文

Stabilizing the frequency of free-running lasers is crucial for high-precision optical measurements. However, this process is susceptible to environmental interference and device power noise. In this study, we present a robust anti-interference algorithm based on compound differentiation. This algorithm effectively mitigates power noise from the light source, including noise arising from modulation and circuitry. The effectiveness of the algorithm is experimentally verified. Additionally, we introduce a frequency-deviation demodulation algorithm that leverages specific power-point combinations. The feasibility of this approach is supported by simulations. Furthermore, the algorithm is designed to be compatible with other frequency stabilization systems that do not require wavelength selectivity. (c) 2025 Optica Publishing Group under the terms of the Optica Open Access Publishing Agreement

Keywords:

HE-NE LASERS

SATURATED ABSORPTION

STABILITY

Journal

Optics Continuum

IF:

1.4

Papers:

182

Citations:

Organization

chinese academy of sciences

Scholars:

56.7W

Papers: 45.0W

Citations: 704

Cited Papers

Frequency shifts of iodine stabilized He-Ne lasers at higher harmonic order stabilization

IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT

IF5.9

1997-04-01

PREAI

Hu, JP; Ahola, T; Ikonen, E; Riski, K

Save

Unified laser stabilization and isolation on a silicon chip

NATURE PHOTONICS

IF32.9

2024-10-15

PREAI

White, Alexander D.; Ahn, Geun Ho; Luhtaru, Richard; Guo, Joel; Morin, Theodore J.; Saxena, Abhi; Chang, Lin; Majumdar, Arka; Van Gasse, Kasper; Bowers, John E.; Vuckovic, Jelena

Save

Research on Multi-Beam Interference Competition Suppression Algorithms for Laser Doppler Vibrometry

APPLIED SCIENCES-BASEL

IF2.5

2025-11-12

OAAI

Shen, Yangyi; Kong, Xinxin; Zhang, Rui; Wang, Yahao; Zhang, Wenxi

Save

Comparison of¹²⁷I₂-stabilized He-Ne lasers at 633 nm between the MIKES and the BIPM

Metrologia

IF0

1997-10-01

PREAI

Hu,J; Riski,K; Chartier,A; Chartier,J-M; Picard,S

Save

Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger

Physical Review Letters

IF0

2016-02-11

OAAI

B. P. Abbott; R. Abbott; T. D. Abbott; M. R. Abernathy; F. Acernese; K. Ackley; C. Adams; T. Adams; P. Addesso; R. X. Adhikari; V. B. Adya; C. Affeldt; M. Agathos; K. Agatsuma; N. Aggarwal; O. D. Aguiar; L. Aiello; A. Ain; P. Ajith; B. Allen; A. Allocca; P. A. Altin; S. B. Anderson; W. G. Anderson; K. Arai; M. A. Arain; M. C. Araya; C. C. Arceneaux; J. S. Areeda; N. Arnaud; K. G. Arun; S. Ascenzi; G. Ashton; M. Ast; S. M. Aston; P. Astone; P. Aufmuth; C. Aulbert; S. Babak; P. Bacon; M. K. M. Bader; P. T. Baker; F. Baldaccini; G. Ballardin; S. W. Ballmer; J. C. Barayoga; S. E. Barclay; B. C. Barish; D. Barker; F. Barone; B. Barr; L. Barsotti; M. Barsuglia; D. Barta; J. Bartlett; M. A. Barton; I. Bartos; R. Bassiri; A. Basti; J. C. Batch; C. Baune; V. Bavigadda; M. Bazzan; B. Behnke; M. Bejger; C. Belczynski; A. S. Bell; C. J. Bell; B. K. Berger; J. Bergman; G. Bergmann; C. P. L. Berry; D. Bersanetti; A. Bertolini; J. Betzwieser; S. Bhagwat; R. Bhandare; I. A. Bilenko; G. Billingsley; J. Birch; I. A. Birney; O. Birnholtz; S. Biscans; A. Bisht; M. Bitossi; C. Biwer; M. A. Bizouard; J. K. Blackburn; C. D. Blair; D. G. Blair; R. M. Blair; S. Bloemen; O. Bock; T. P. Bodiya; M. Boer; G. Bogaert; C. Bogan; A. Bohe; P. Bojtos; C. Bond; F. Bondu; R. Bonnand; B. A. Boom; R. Bork; V. Boschi; S. Bose; Y. Bouffanais; A. Bozzi; C. Bradaschia; P. R. Brady; V. B. Braginsky; M. Branchesi; J. E. Brau; T. Briant; A. Brillet; M. Brinkmann; V. Brisson; P. Brockill; A. F. Brooks; D. A. Brown; D. D. Brown; N. M. Brown; C. C. Buchanan; A. Buikema; T. Bulik; H. J. Bulten; A. Buonanno; D. Buskulic; C. Buy; R. L. Byer; M. Cabero; L. Cadonati; G. Cagnoli; C. Cahillane; J. Calderón Bustillo; T. Callister; E. Calloni; J. B. Camp; K. C. Cannon; J. Cao; C. D. Capano; E. Capocasa; F. Carbognani; S. Caride; J. Casanueva Diaz; C. Casentini; S. Caudill; M. Cavaglià; F. Cavalier; R. Cavalieri; G. Cella; C. B. Cepeda; L. Cerboni Baiardi; G. Cerretani; E. Cesarini; R. Chakraborty; T. Chalermsongsak; S. J. Chamberlin; M. Chan; S. Chao; P. Charlton; E. Chassande-Mottin; H. Y. Chen; Y. Chen; C. Cheng; A. Chincarini; A. Chiummo; H. S. Cho; M. Cho; J. H. Chow; N. Christensen; Q. Chu; S. Chua; S. Chung; G. Ciani; F. Clara; J. A. Clark; F. Cleva; E. Coccia; P.-F. Cohadon; A. Colla; C. G. Collette; L. Cominsky; M. Constancio; A. Conte; L. Conti; D. Cook; T. R. Corbitt; N. Cornish; A. Corsi; S. Cortese; C. A. Costa; M. W. Coughlin; S. B. Coughlin; J.-P. Coulon; S. T. Countryman; P. Couvares; E. E. Cowan; D. M. Coward; M. J. Cowart; D. C. Coyne; R. Coyne; K. Craig; J. D. E. Creighton; T. D. Creighton; J. Cripe; S. G. Crowder; A. M. Cruise; A. Cumming; L. Cunningham; E. Cuoco; T. Dal Canton; S. L. Danilishin; S. D’Antonio; K. Danzmann; N. S. Darman; C. F. Da Silva Costa; V. Dattilo; I. Dave; H. P. Daveloza; M. Davier; G. S. Davies; E. J. Daw; R. Day; S. De; D. DeBra; G. Debreczeni; J. Degallaix; M. De Laurentis; S. Deléglise; W. Del Pozzo; T. Denker; T. Dent; H. Dereli; V. Dergachev; R. T. DeRosa; R. De Rosa; R. DeSalvo; S. Dhurandhar; M. C. Díaz; L. Di Fiore; M. Di Giovanni; A. Di Lieto; S. Di Pace; I. Di Palma; A. Di Virgilio; G. Dojcinoski; V. Dolique; F. Donovan; K. L. Dooley; S. Doravari; R. Douglas; T. P. Downes; M. Drago; R. W. P. Drever; J. C. Driggers; Z. Du; M. Ducrot; S. E. Dwyer; T. B. Edo; M. C. Edwards; A. Effler; H.-B. Eggenstein; P. Ehrens; J. Eichholz; S. S. Eikenberry; W. Engels; R. C. Essick; T. Etzel; M. Evans; T. M. Evans; R. Everett; M. Factourovich; V. Fafone; H. Fair; S. Fairhurst; X. Fan; Q. Fang; S. Farinon; B. Farr; W. M. Farr; M. Favata; M. Fays; H. Fehrmann; M. M. Fejer; D. Feldbaum; I. Ferrante; E. C. Ferreira; F. Ferrini; F. Fidecaro; L. S. Finn; I. Fiori; D. Fiorucci; R. P. Fisher; R. Flaminio; M. Fletcher; H. Fong; J.-D. Fournier; S. Franco; S. Frasca; F. Frasconi; M. Frede; Z. Frei; A. Freise; R. Frey; V. Frey; T. T. Fricke; P. Fritschel; V. V. Frolov; P. Fulda; M. Fyffe; H. A. G. Gabbard; J. R. Gair; L. Gammaitoni; S. G. Gaonkar; F. Garufi; A. Gatto; G. Gaur; N. Gehrels; G. Gemme; B. Gendre; E. Genin; A. Gennai; J. George; L. Gergely; V. Germain; Abhirup Ghosh; Archisman Ghosh; S. Ghosh; J. A. Giaime; K. D. Giardina; A. Giazotto; K. Gill; A. Glaefke; J. R. Gleason; E. Goetz; R. Goetz; L. Gondan; G. González; J. M. Gonzalez Castro; A. Gopakumar; N. A. Gordon; M. L. Gorodetsky; S. E. Gossan; M. Gosselin; R. Gouaty; C. Graef; P. B. Graff; M. Granata; A. Grant; S. Gras; C. Gray; G. Greco; A. C. Green; R. J. S. Greenhalgh; P. Groot; H. Grote; S. Grunewald; G. M. Guidi; X. Guo; A. Gupta; M. K. Gupta; K. E. Gushwa; E. K. Gustafson; R. Gustafson; J. J. Hacker; B. R. Hall; E. D. Hall; G. Hammond; M. Haney; M. M. Hanke; J. Hanks; C. Hanna; M. D. Hannam; J. Hanson; T. Hardwick; J. Harms; G. M. Harry; I. W. Harry; M. J. Hart; M. T. Hartman; C.-J. Haster; K. Haughian; J. Healy; J. Heefner; A. Heidmann; M. C. Heintze; G. Heinzel; H. Heitmann; P. Hello; G. Hemming; M. Hendry; I. S. Heng; J. Hennig; A. W. Heptonstall; M. Heurs; S. Hild; D. Hoak; K. A. Hodge; D. Hofman; S. E. Hollitt; K. Holt; D. E. Holz; P. Hopkins; D. J. Hosken; J. Hough; E. A. Houston; E. J. Howell; Y. M. Hu; S. Huang; E. A. Huerta; D. Huet; B. Hughey; S. Husa; S. H. Huttner; T. Huynh-Dinh; A. Idrisy; N. Indik; D. R. Ingram; R. Inta; H. N. Isa; J.-M. Isac; M. Isi; G. Islas; T. Isogai; B. R. Iyer; K. Izumi; M. B. Jacobson; T. Jacqmin; H. Jang; K. Jani; P. Jaranowski; S. Jawahar; F. Jiménez-Forteza; W. W. Johnson; N. K. Johnson-McDaniel; D. I. Jones; R. Jones; R. J. G. Jonker; L. Ju; K. Haris; C. V. Kalaghatgi; V. Kalogera; S. Kandhasamy; G. Kang; J. B. Kanner; S. Karki; M. Kasprzack; E. Katsavounidis; W. Katzman; S. Kaufer; T. Kaur; K. Kawabe; F. Kawazoe; F. Kéfélian; M. S. Kehl; D. Keitel; D. B. Kelley; W. Kells; R. Kennedy; D. G. Keppel; J. S. Key; A. Khalaidovski; F. Y. Khalili; I. Khan; S. Khan; Z. Khan; E. A. Khazanov; N. Kijbunchoo; C. Kim; J. Kim; K. Kim; Nam-Gyu Kim; Namjun Kim; Y.-M. Kim; E. J. King; P. J. King; D. L. Kinzel; J. S. Kissel; L. Kleybolte; S. Klimenko; S. M. Koehlenbeck; K. Kokeyama; S. Koley; V. Kondrashov; A. Kontos; S. Koranda; M. Korobko; W. Z. Korth; I. Kowalska; D. B. Kozak; V. Kringel; B. Krishnan; A. Królak; C. Krueger; G. Kuehn; P. Kumar; R. Kumar; L. Kuo; A. Kutynia; P. Kwee; B. D. Lackey; M. Landry; J. Lange; B. Lantz; P. D. Lasky; A. Lazzarini; C. Lazzaro; P. Leaci; S. Leavey; E. O. Lebigot; C. H. Lee; H. K. Lee; H. M. Lee; K. Lee; A. Lenon; M. Leonardi; J. R. Leong; N. Leroy; N. Letendre; Y. Levin; B. M. Levine; T. G. F. Li; A. Libson; T. B. Littenberg; N. A. Lockerbie; J. Logue; A. L. Lombardi; L. T. London; J. E. Lord; M. Lorenzini; V. Loriette; M. Lormand; G. Losurdo; J. D. Lough; C. O. Lousto; G. Lovelace; H. Lück; A. P. Lundgren; J. Luo; R. Lynch; Y. Ma; T. MacDonald; B. Machenschalk; M. MacInnis; D. M. Macleod; F. Magaña-Sandoval; R. M. Magee; M. Mageswaran; E. Majorana; I. Maksimovic; V. Malvezzi; N. Man; I. Mandel; V. Mandic; V. Mangano; G. L. Mansell; M. Manske; M. Mantovani; F. Marchesoni; F. Marion; S. Márka; Z. Márka; A. S. Markosyan; E. Maros; F. Martelli; L. Martellini; I. W. Martin; R. M. Martin; D. V. Martynov; J. N. Marx; K. Mason; A. Masserot; T. J. Massinger; M. Masso-Reid; F. Matichard; L. Matone; N. Mavalvala; N. Mazumder; G. Mazzolo; R. McCarthy; D. E. McClelland; S. McCormick; S. C. McGuire; G. McIntyre; J. McIver; D. J. McManus; S. T. McWilliams; D. Meacher; G. D. Meadors; J. Meidam; A. Melatos; G. Mendell; D. Mendoza-Gandara; R. A. Mercer; E. Merilh; M. Merzougui; S. Meshkov; C. Messenger; C. Messick; P. M. Meyers; F. Mezzani; H. Miao; C. Michel; H. Middleton; E. E. Mikhailov; L. Milano; J. Miller; M. Millhouse; Y. Minenkov; J. Ming; S. Mirshekari; C. Mishra; S. Mitra; V. P. Mitrofanov; G. Mitselmakher; R. Mittleman; A. Moggi; M. Mohan; S. R. P. Mohapatra; M. Montani; B. C. Moore; C. J. Moore; D. Moraru; G. Moreno; S. R. Morriss; K. Mossavi; B. Mours; C. M. Mow-Lowry; C. L. Mueller; G. Mueller; A. W. Muir; Arunava Mukherjee; D. Mukherjee; S. Mukherjee; N. Mukund; A. Mullavey; J. Munch; D. J. Murphy; P. G. Murray; A. Mytidis; I. Nardecchia; L. Naticchioni; R. K. Nayak; V. Necula; K. Nedkova; G. Nelemans; M. Neri; A. Neunzert; G. Newton; T. T. Nguyen; A. B. Nielsen; S. Nissanke; A. Nitz; F. Nocera; D. Nolting; M. E. N. Normandin; L. K. Nuttall; J. Oberling; E. Ochsner; J. O’Dell; E. Oelker; G. H. Ogin; J. J. Oh; S. H. Oh; F. Ohme; M. Oliver; P. Oppermann; Richard J. Oram; B. O’Reilly; R. O’Shaughnessy; C. D. Ott; D. J. Ottaway; R. S. Ottens; H. Overmier; B. J. Owen; A. Pai; S. A. Pai; J. R. Palamos; O. Palashov; C. Palomba; A. Pal-Singh; H. Pan; Y. Pan; C. Pankow; F. Pannarale; B. C. Pant; F. Paoletti; A. Paoli; M. A. Papa; H. R. Paris; W. Parker; D. Pascucci; A. Pasqualetti; R. Passaquieti; D. Passuello; B. Patricelli; Z. Patrick; B. L. Pearlstone; M. Pedraza; R. Pedurand; L. Pekowsky; A. Pele; S. Penn; A. Perreca; H. P. Pfeiffer; M. Phelps; O. Piccinni; M. Pichot; M. Pickenpack; F. Piergiovanni; V. Pierro; G. Pillant; L. Pinard; I. M. Pinto; M. Pitkin; J. H. Poeld; R. Poggiani; P. Popolizio; A. Post; J. Powell; J. Prasad; V. Predoi; S. S. Premachandra; T. Prestegard; L. R. Price; M. Prijatelj; M. Principe; S. Privitera; R. Prix; G. A. Prodi; L. Prokhorov; O. Puncken; M. Punturo; P. Puppo; M. Pürrer; H. Qi; J. Qin; V. Quetschke; E. A. Quintero; R. Quitzow-James; F. J. Raab; D. S. Rabeling; H. Radkins; P. Raffai; S. Raja; M. Rakhmanov; C. R. Ramet; P. Rapagnani; V. Raymond; M. Razzano; V. Re; J. Read; C. M. Reed; T. Regimbau; L. Rei; S. Reid; D. H. Reitze; H. Rew; S. D. Reyes; F. Ricci; K. Riles; N. A. Robertson; R. Robie; F. Robinet; A. Rocchi; L. Rolland; J. G. Rollins; V. J. Roma; J. D. Romano; R. Romano; G. Romanov; J. H. Romie; D. Rosińska; S. Rowan; A. Rüdiger; P. Ruggi; K. Ryan; S. Sachdev; T. Sadecki; L. Sadeghian; L. Salconi; M. Saleem; F. Salemi; A. Samajdar; L. Sammut; L. M. Sampson; E. J. Sanchez; V. Sandberg; B. Sandeen; G. H. Sanders; J. R. Sanders; B. Sassolas; B. S. Sathyaprakash; P. R. Saulson; O. Sauter; R. L. Savage; A. Sawadsky; P. Schale; R. Schilling; J. Schmidt; P. Schmidt; R. Schnabel; R. M. S. Schofield; A. Schönbeck; E. Schreiber; D. Schuette; B. F. Schutz; J. Scott; S. M. Scott; D. Sellers; A. S. Sengupta; D. Sentenac; V. Sequino; A. Sergeev; G. Serna; Y. Setyawati; A. Sevigny; D. A. Shaddock; T. Shaffer; S. Shah; M. S. Shahriar; M. Shaltev; Z. Shao; B. Shapiro; P. Shawhan; A. Sheperd; D. H. Shoemaker; D. M. Shoemaker; K. Siellez; X. Siemens; D. Sigg; A. D. Silva; D. Simakov; A. Singer; L. P. Singer; A. Singh; R. Singh; A. Singhal; A. M. Sintes; B. J. J. Slagmolen; J. R. Smith; M. R. Smith; N. D. Smith; R. J. E. Smith; E. J. Son; B. Sorazu; F. Sorrentino; T. Souradeep; A. K. Srivastava; A. Staley; M. Steinke; J. Steinlechner; S. Steinlechner; D. Steinmeyer; B. C. Stephens; S. P. Stevenson; R. Stone; K. A. Strain; N. Straniero; G. Stratta; N. A. Strauss; S. Strigin; R. Sturani; A. L. Stuver; T. Z. Summerscales; L. Sun; P. J. Sutton; B. L. Swinkels; M. J. Szczepańczyk; M. Tacca; D. Talukder; D. B. Tanner; M. Tápai; S. P. Tarabrin; A. Taracchini; R. Taylor; T. Theeg; M. P. Thirugnanasambandam; E. G. Thomas; M. Thomas; P. Thomas; K. A. Thorne; K. S. Thorne; E. Thrane; S. Tiwari; V. Tiwari; K. V. Tokmakov; C. Tomlinson; M. Tonelli; C. V. Torres; C. I. Torrie; D. Töyrä; F. Travasso; G. Traylor; D. Trifirò; M. C. Tringali; L. Trozzo; M. Tse; M. Turconi; D. Tuyenbayev; D. Ugolini; C. S. Unnikrishnan; A. L. Urban; S. A. Usman; H. Vahlbruch; G. Vajente; G. Valdes; M. Vallisneri; N. van Bakel; M. van Beuzekom; J. F. J. van den Brand; C. Van Den Broeck; D. C. Vander-Hyde; L. van der Schaaf; J. V. van Heijningen; A. A. van Veggel; M. Vardaro; S. Vass; M. Vasúth; R. Vaulin; A. Vecchio; G. Vedovato; J. Veitch; P. J. Veitch; K. Venkateswara; D. Verkindt; F. Vetrano; A. Viceré; S. Vinciguerra; D. J. Vine; J.-Y. Vinet; S. Vitale; T. Vo; H. Vocca; C. Vorvick; D. Voss; W. D. Vousden; S. P. Vyatchanin; A. R. Wade; L. E. Wade; M. Wade; S. J. Waldman; M. Walker; L. Wallace; S. Walsh; G. Wang; H. Wang; M. Wang; X. Wang; Y. Wang; H. Ward; R. L. Ward; J. Warner; M. Was; B. Weaver; L.-W. Wei; M. Weinert; A. J. Weinstein; R. Weiss; T. Welborn; L. Wen; P. Weßels; T. Westphal; K. Wette; J. T. Whelan; S. E. Whitcomb; D. J. White; B. F. Whiting; K. Wiesner; C. Wilkinson; P. A. Willems; L. Williams; R. D. Williams; A. R. Williamson; J. L. Willis; B. Willke; M. H. Wimmer; L. Winkelmann; W. Winkler; C. C. Wipf; A. G. Wiseman; H. Wittel; G. Woan; J. Worden; J. L. Wright; G. Wu; J. Yablon; I. Yakushin; W. Yam; H. Yamamoto; C. C. Yancey; M. J. Yap; H. Yu; M. Yvert; A. Zadrożny; L. Zangrando; M. Zanolin; J.-P. Zendri; M. Zevin; F. Zhang; L. Zhang; M. Zhang; Y. Zhang; C. Zhao; M. Zhou; Z. Zhou; X. J. Zhu; M. E. Zucker; S. E. Zuraw; J. Zweizig

Save

Laser phase and frequency stabilization using an optical resonator

Applied Physics B Photophysics and Laser Chemistry

IF0

1983-06-01

PREAI

R. W. P. Drever; J. L. Hall; F. V. Kowalski; J. Hough; G. M. Ford; A. J. Munley; H. Ward

Save

Stable and tunable single frequency Nd:GSAG laser around 943 nm

Applied Optics

IF0

2013-10-16