一种重频可调谐的集成完美孤子晶体频梳源及产生方法技术

本发明专利技术涉及一种光学频率梳，具体涉及一种基于微腔的重频可调谐的集成完美孤子晶体频梳源及其产生方法。本发明专利技术频梳源包括孤子频梳光学模块、输出端口和控制系统，其中孤子频梳光学模块包括泵浦激光器、控制激光器和高品质因子片上光学微腔。本发明专利技术方法利用控制光与泵浦光的拍频产生周期性的光场，用于光时域孤子的捕获，从而实现腔内光孤子的均匀分布；并通过调节控制光的位置，改变微腔内背景场的周期数，实现孤子光频梳重频的调控。本发明专利技术所提供的技术方案具有体积小、成本低、光频梳重频可调、稳定性高和可操控性强的优势，解决了微腔光频梳的确定性调控问题。光频梳的确定性调控问题。光频梳的确定性调控问题。

【技术实现步骤摘要】
一种重频可调谐的集成完美孤子晶体频梳源及产生方法


[0001]本专利技术涉及一种光学频率梳系统，具体涉及一种重频可调谐的集成完美孤子晶体频梳源及产生方法。

技术介绍

[0002]光学频率梳(光频梳)是由一系列离散的、等间隔的频率梳齿组成的像梳子一样形状的光谱。得益于光学频梳的超高频率稳定性，光学频率梳为光学频率测量、超高精度时频标准、精密测量等领域得到了广泛的应用。目前光学频率梳经历了频率链、锁模激光器频率梳和片上集成克尔光频梳三代技术，其中片上集成克尔光频梳具有体积小、重量轻、功耗低、重频高等优势，成为近年来的一个研究热点。
[0003]随着片上孤子光频梳技术的日益成熟，片上孤子光频梳已经成功应用于光通信系统、精密测量、微波技术、量子技术、光谱学、光钟等领域。目前片上光频梳应用的一个困难是其能量转化效率较大，单孤子频梳的转换效率在5％以下。提升能量转换效率的一个有效方法是增加光学微腔内的孤子数，然而，孤子在光学微腔内的位置是随机的，各孤子光谱的干涉使其光谱能量难以平坦化，同时，腔内孤子数通常也是随机的，对孤子数的精确控制目前仍是一个难本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重频可调谐的集成完美孤子晶体频梳源，其特征在于：包括孤子频梳光学模块(1)、输出端口(2)和控制系统(3)；所述孤子频梳光学模块(1)包括泵浦激光器(11)、控制激光器(12)和片上光学微腔(13)；其中：泵浦激光器(11)的工作波长可以通过驱动电流进行调节，其与片上光学微腔(13)的输入端口通过低传输损耗波导相连；控制激光器(12)的波长可通过腔结构进行调节，其与片上光学微腔(13)的上传端口通过低传输损耗波导相连，且控制激光器(12)的波长最大调节范围大于片上光学微腔(13)的一个自由光谱范围；所述输出端口(2)为空间准直激光输出端口或者光纤输出端口；所述孤子频梳光学模块(1)与输出端口(2)耦合；所述控制系统(3)用于泵浦激光器(11)的驱动和波长微调、控制激光器(12)驱动和波长调节、频梳源工作温度的控制及调谐片上光学微腔(13)的谐振峰位置。2.根据权利要求1所述一种重频可调谐的集成完美孤子晶体频梳源，其特征在于：所述泵浦激光器(11)、控制激光器(12)和片上光学微腔(13)为混合集成结构；或者，所述孤子频梳光学模块(1)为异质单片集成的孤子频梳芯片。3.根据权利要求1所述一种重频可调谐的集成完美孤子晶体频梳源，其特征在于：所述孤子频梳光学模块(1)和输出端口(2)通过片上模场转换和外部透镜结构进行低插损耦合。4.根据权利要求1所述一种重频可调谐的集成完美孤子晶体频梳源，其特征在于：所述片上光学微腔(13)具有负色散系数和超高品质因子，其因光激励产生光参量振荡效应的阈值功率小于泵浦激光器(11)的发射功率。5.根据权利要求1所述一种重频可调谐的集成完美孤子晶体频梳源，其特征在于：所述泵浦激光器(11)为高功率单频窄线宽半导体激光器，具有足够的发射功率激励片上光学微腔(13)产生孤子频梳；所述控制激光器(12)为波长可调谐的窄线宽激光器，其波长调节精度优于片上光学微腔(13)谐振峰带宽的四分之一。6.根据权利要求5所述一种重频可调谐的集成完美孤子晶体频梳源，其特征在于：所述泵浦激光器(11)工作波长的调节精度优于1MHz；所述控制激光器(12)工作波长的调节精度优于1MHz。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵卫，肖云峰，王伟强，张文富，卢志舟，陈浩敬，姚璐，龚旗煌，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：