System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法技术_技高网

一种克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法技术

技术编号:39979940 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-09 01:27
本发明专利技术公开了一种克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法,首先通过对光学微腔输出的克尔单孤子光梳进行泵浦激光和辅助激光,得到克尔单孤子光梳梳齿,然后选取任意数根连续分布、功率达到掺铒光纤放大器放大阈值的梳齿并整形使得梳齿功率一致,最后对选取并整形后的克尔单孤子光梳梳齿进行功率放大,然后输入到光纤环腔内,激发出布里渊效应,得到信噪比更高、线宽更窄、频率噪声更低的梳齿,即克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光通信,更为具体地讲,涉及一种结合了克尔非线性效应和布里渊效应的克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法


技术介绍

1、为了满足全球日益增长的数据传输需求,基于硅光子集成电路的光互连网络将代替传统电互连网络成为通信网络的主要发展态势,而光源作为光通信系统的重要组成部分,为系统实现低成本,高稳定和高带宽奠定了基础。

2、克尔孤子光梳是由激光器泵浦光学谐振腔,通过多种非线性效应作用产生的一系列频率梳齿,不仅利于片上集成,且其波形在传输过程中不会发生畸变,拥有高稳定性和平滑的光谱包络,是一种理想的多波长宽谱光源,在如短距离和长距离的波分复用(wdm)光通信系统、小型化光钟以及低噪声微波信号产生等场景中都具有应用潜力。目前克尔孤子光梳的主要产生方法有快速热调谐法、辅助激光加热法以及自注入锁定法等。

3、虽然克尔孤子光梳具有如上优势,但其噪声和线宽仍然存在很大的优化空间,以进一步提高通信质量。即便使用高稳定性超窄线宽激光器作为泵浦源,它的频率噪声和线宽也并未处于最佳状态。各国科研人员仍在探索尽可能降低其频率噪声、压窄线宽的方法,如自注入锁定以及pdh-locking等,然而许多方法具有一定的系统复杂度,或对设备具有一定要求。

4、受激布里渊效应是光纤通信系统中常见的非线性光学效应,抽运光进入布里渊增益介质并达到阈值后,通过电致伸缩现象产生频率与声波一致、传播方向与抽运光相反的斯托克斯光,其具有明显窄于增益介质的线宽和远低于入射光的噪声水平。但同样的,其极窄的增益带宽使得应用起来困难重重。目前,激发布里渊的方式为使用单束激光作为抽运光送入布里渊增益介质,布里渊增益已应用到光学频率梳的谱线提取和脉冲整形,以及提高载噪比以减少载波调制后的信号失真。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法,通过在光学微腔中产生克尔单孤子光梳,然后利用光纤环腔激发布里渊效应,从而产生克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳。

2、为实现上述专利技术目的,本专利技术克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法,其特征在于,利用克尔单孤子光梳梳齿激发布里渊效应,使布里渊增益克尔单孤子光梳梳齿,从而频率噪声和线宽的优化,具体包括以下步骤:

3、(1)、得到克尔单孤子光梳梳齿

4、对光学微腔输出的克尔单孤子光梳,使用两个光带阻滤波器分别滤除克尔单孤子光梳中泵浦激光和辅助激光,得到克尔单孤子光梳梳齿;

5、(2)、选取梳齿并整形

6、使用波长选择开关选取克尔单孤子光梳梳齿中任意数根连续分布、功率达到掺铒光纤放大器放大阈值的梳齿,然后进行整形,使得所有梳齿功率一致,并送入掺铒光纤放大器;

7、(3)、产生克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳

8、掺铒光纤放大器对选取并整形后的克尔单孤子光梳梳齿进行功率放大,然后输入到光纤环腔内,激发出布里渊效应,得到信噪比更高、线宽更窄、频率噪声更低的梳齿,即克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳。

9、本专利技术的专利技术目的是这样实现的:

10、本专利技术克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法,首先通过对光学微腔输出的克尔单孤子光梳进行泵浦激光和辅助激光,得到克尔单孤子光梳梳齿,然后选取任意数根连续分布、功率达到掺铒光纤放大器放大阈值的梳齿并整形使得梳齿功率一致,最后对选取并整形后的克尔单孤子光梳梳齿进行功率放大,然后输入到光纤环腔内,激发出布里渊效应,得到信噪比更高、线宽更窄、频率噪声更低的梳齿,即克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳。

11、本专利技术克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法具有以下有益效果:

12、(1)、对于克尔孤子光梳的频率噪声降低效果显著,单根光梳频率噪声在10hz-100hz的频率区间降低了三个数量级,在100khz处降低了四至五个数量级;

13、(2)、对于克尔孤子光梳线宽的压窄效果显著,单根光梳梳齿激发布里渊前后线宽压缩了约50倍,产生的克尔布里渊光梳梳齿线宽约44hz;

14、(4)、产生出来的光梳梳齿具有高信噪比的特性,信噪比大于60db,能够支持通信需求;

15、(5)、所使用的布里渊增益介质仅为光纤环腔,体积小,成本低,制作简单;

16、(6)、目前激发布里渊的方式为使用单个波长激光激发,而本专利技术利用了光梳梳齿的互异性,使每根梳齿同时激发布里渊;

17、(7)、通过结合布里渊效应与克尔光梳,利用布里渊增益降低克尔单孤子光梳的频率噪声和线宽,由于克尔单孤子光梳本身具有良好的稳定性,因此无需额外的复杂的锁定反馈链路,在系统复杂度低的同时保证了优越的效果。

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【技术保护点】

1.一种克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法,其特征在于,利用克尔单孤子光梳梳齿激发布里渊效应,使布里渊增益克尔单孤子光梳梳齿,从而频率噪声和线宽的优化,具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法,其特征在于,所述光学微腔输出的克尔单孤子光梳其产生步骤为:

3.根据权利要求2所述的克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法,其特征在于,所述泵浦激光和辅助激光的偏振态均与光学微腔的TM模式对齐,泵浦激光波长1550.06nm,对应谐振峰的品质因子Q=1.29*106;辅助激光波长为1531.70nm,对应谐振峰的品质因子Q=1.97*106。

【技术特征摘要】

1.一种克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法,其特征在于,利用克尔单孤子光梳梳齿激发布里渊效应,使布里渊增益克尔单孤子光梳梳齿,从而频率噪声和线宽的优化,具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的克尔布里渊高信噪比窄线宽光梳产生方法,其特征在于,所述光学微腔输出的克尔单孤子光梳其产生步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:钱思蓉肖滟兰胡佳豪耿勇周恒
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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