CN112670806B - 一种微腔孤子光频梳的移频系统及移频方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微腔孤子光频梳的移频系统及移频方法，解决了现有微腔孤子光频梳频率调谐困难以及调谐过程繁琐的问题。该移频系统及方法采用双泵浦方案产生微腔孤子光频梳，监测孤子光频梳的功率和泵浦光与辅助光之间的拍频频率，用两个负反馈系统分别对其进行锁定，主动移动泵浦光波长、辅助光波长和微腔谐振峰位置这三者中的一个参量，通过功率的反馈变化和拍频频率的反馈变化，另外两个参量也被动、迅速地移动，实时维持腔内热平衡，实现了孤子光频梳的频率移动。

Description

一种微腔孤子光频梳的移频系统及移频方法

技术领域

本发明属于光学频率梳产生、控制与应用领域，具体涉及一种微腔孤子光频梳的移频系统及移频方法。

背景技术

光学频率梳是指在频域上由一系列均匀间隔且具有相干稳定相位关系的频率分量组成的光谱，其在时域上表现为等间隔的超短脉冲光序列，因此光学频率梳被看作在时频域内稳定、精确的“尺子”或定时器，被广泛应用于精密光谱学、高速精密测距、光学通信、频率合成等诸多领域。传统光频梳一般都基于锁模激光器或电光调制产生，这些设备或重复频率低，或结构复杂、体积庞大，或价格昂贵，使得光频梳的应用受到限制。近年来新兴了一种基于微环谐振腔光学克尔效应的光频梳产生方法，该方法产生的光频梳具有重频高、频率稳定、功耗低、重量轻且易于片上集成等特点，有望取代传统光频梳，成为未来光频梳产生的主要技术方案。

自2007年以来，国内外科研人员基于微腔开发了包括快速扫频、“power-kicking”、双泵浦等多种产生孤子光频梳的实验技术，并先后在二氧化硅微腔、氮化铝微腔、铌酸锂微腔、氮化硅微腔及高折射率差玻璃微腔内均实现了孤子光频梳。基于这些材料平台的微腔孤子光频梳的波长范围较广，覆盖了从可见光到中红外波段，可以满足众多的应用需求。随着微腔孤子光频梳产生技术的日益成熟，基于微腔孤子光频梳的应用研究成为近年来的研究热点，例如：利用双光梳开展分子光谱学研究；利用孤子光频梳实现速率高达55Tbit/s的相干光通信系统；利用孤子光频梳实现了残余频率噪声小于1Hz的光学频率合成；利用重频略有不同的双光梳进行高速精密测距等。

然而，尽管目前微腔孤子光频梳的产生技术已相对成熟，其应用也已经成为热点，但其灵活性限制了其进一步广泛应用。现有方案中存在的一个问题是：一旦孤子光频梳产生，其所有梳齿位置不再发生变化，要想改变梳齿位置，需要终止孤子态，重新调节泵浦光波长，这样会导致过程非常繁琐，不利于其在精密光谱学、高速精密测距等方面的应用。因此，要实现微腔孤子光频梳的灵活应用，需要提出一种可以在维持孤子态的前提下快速进行梳齿移动的技术方案。

发明内容

本发明的目的是解决现有微腔孤子光频梳频率调谐困难以及调谐过程繁琐的问题，提供一种微腔孤子光频梳的移频系统及移频方法。该系统和方法可以快速、高效、灵活地实现光频梳频率调谐，对推动微腔孤子光频梳的工程化应用具有举足轻重的意义。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种微腔孤子光频梳的移频系统，包括微腔孤子光频梳发生模块、数据监测模块、负反馈模块和参量控制模块：所述微腔孤子光频梳发生模块为双泵浦结构，用于产生微腔孤子光频梳，其包括泵浦激光器、辅助激光器和微环谐振腔，所述泵浦激光器、辅助激光器均与微环谐振腔连接；所述数据监测模块包括均与微环谐振腔连接的功率监测器、拍频监测器和孤子态监测装置，所述功率监测器用于监测微腔孤子光频梳的光功率，所述拍频监测器用于监测泵浦激光和辅助激光之间的拍频频率；所述孤子态监测装置用于监测微腔孤子光频梳的孤子态；所述负反馈模块包括第一负反馈单元和第二负反馈单元，所述第一负反馈单元与功率监测器连接，用于对功率监测器获取的光功率进行处理；所述第二负反馈单元与拍频监测器连接，用于对拍频监测器获取的拍频频率进行处理；所述参量控制模块包括泵浦波长控制器、辅助波长控制器和微腔谐振控制器，所述泵浦波长控制器分别与第一负反馈单元、泵浦激光器连接，根据第一负反馈单元处理后的信号调节泵浦激光器的泵浦光波长；所述辅助波长控制器分别与第二负反馈单元、辅助激光器连接，根据第二负反馈单元处理后的信号调节辅助激光器的辅助光波长；所述微腔谐振控制器的输入端与第一负反馈单元或第二负反馈单元连接，输出端与微环谐振腔连接，根据第一负反馈单元或第二负反馈单元处理后的信号调节微环谐振腔的微腔谐振峰位置。

进一步地，所述微环谐振腔为CMOS工艺兼容的微腔或晶体腔，能够对其谐振峰位置进行调谐。

进一步地，所述泵浦激光器和辅助激光器是能够进行波长调谐的窄线宽激光器，具体为低噪单频激光器。

进一步地，所述孤子态监测装置包括光谱仪和/或频谱仪。

进一步地，所述第一负反馈单元为激光伺服器。

进一步地，所述微腔孤子光频梳发生模块为同偏振双泵浦结构。

进一步地，所述功率监测器为商用的探测器或光学功率计。

进一步地，所述拍频监测器为商用的探测器，通过ADC电路系统或者频谱仪、示波器进行显示与数据的读取。

同时，本发明还提供一种基于上述微腔孤子光频梳的移频系统的移频方法，包括以下步骤：

步骤一、微腔孤子光频梳发生模块产生微腔孤子光频梳；

步骤二、泵浦波长控制器、辅助波长控制器或微腔谐振控制器工作，主动调节泵浦光波长、辅助光波长和微腔谐振峰中任一参量，从而对微腔孤子光频梳进行移频；

步骤三、功率监测器监测微腔孤子光频梳的光功率，并将该光功率传输给第一负反馈单元；拍频监测器监测泵浦光与辅助光之间的拍频频率，并将该拍频频率传输给第二负反馈单元；

步骤四、第一负反馈单元接收功率监测器输出的光功率，并对该光功率进行处理，得到一个反馈信号；第二负反馈单元接收拍频监测器输出的拍频频率，并对该拍频频率进行处理，得到一个反馈信号；

步骤五、若步骤二中主动调节微腔谐振峰，则泵浦波长控制器根据第一负反馈单元输出的反馈信号调节泵浦光波长，辅助波长控制器根据第二负反馈单元输出的反馈信号调节辅助光波长，使得微环谐振腔内维持动态热平衡；

若步骤二中主动调节泵浦光波长，则微腔谐振控制器根据第一负反馈单元输出的反馈信号调节微腔谐振峰，辅助波长控制器根据第二负反馈单元输出的反馈信号调节辅助光波长，使得微环谐振腔内维持动态热平衡；

若步骤二中主动调节辅助光波长，则泵浦波长控制器根据第一负反馈单元输出的反馈信号调节泵浦光波长，则微腔谐振控制器根据第二负反馈单元输出的反馈信号调节微腔谐振峰，使得微环谐振腔内维持动态热平衡。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：

1.本发明系统和方法的移频过程全程可在孤子态情况下直接进行操作，无需终止孤子态等繁琐过程，从而使孤子光频梳的梳齿位置可以快速地、灵活地、大范围地左右移动，有利于推动微腔孤子光频梳的工程化应用。

2.本发明系统和方法通过两套负反馈系统，整体移动泵浦光波长、辅助光波长和微腔谐振峰位置这三个参量，其中主动移动任何一个参量，其余两个参量通过负反馈系统被动地移动，保证腔内始终维持动态热平衡，这种移频思想具有较强的普适性，能够实现宽范围移频。

3.本发明采用同偏振双泵浦方案产生微腔孤子光频梳，其腔内热平衡更容易维持，孤子态具有较好的鲁棒性，有利于对其进行进一步地操控，另外，同偏振双泵浦方案的泵浦功率也可以相对降低。

附图说明

图1为本发明微腔孤子光频梳的移频系统的示意图；

图2为本发明微腔孤子光频梳的移频方法流程图；

图3为本发明系统产生孤子态光频梳后的频谱图；

图4为本发明系统产生孤子态光频梳后所有梳齿的失谐示意图；

图5为本发明系统产生孤子态光频梳后的孤子功率监测图；

图6为本发明系统产生孤子态光频梳后的拍频监测图；

图7为本发明系统移频过程中的光谱图；

图8为本发明系统移频约8GHz过程中的光谱实时变化瀑布图；

图9为本发明系统移频过程中泵浦光与单频激光器拍频的实时变化瀑布图；

图10为本发明系统移频超过一个自由光谱范围过程中的光谱实时变化瀑布图。

附图标记：1-微腔孤子光频梳发生模块，2-数据监测模块，3-负反馈模块，4-参量控制模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式内进行详细描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。

针对微腔孤子光频梳在精密光谱学、调频连续波激光雷达等领域的应用价值与前景，本发明提供了一种微腔孤子光频梳的移频系统及移频方法，该移频系统和方法采用双泵浦方案产生微腔孤子光频梳，并监测微腔孤子光频梳的功率和泵浦光与辅助光之间的拍频频率，用两个负反馈系统分别对其进行锁定，主动移动泵浦光波长、辅助光波长和微腔谐振峰位置这三者中的一个参量，通过功率的反馈变化和拍频频率的反馈变化，另外两个参量也被动、迅速地移动，实时维持腔内热平衡，实现了孤子光频梳约8GHz的频率移动。

本发明微腔孤子光频梳的移频系统包括微腔孤子光频梳发生模块1、数据监测模块2、负反馈模块3和参量控制模块4：微腔孤子光频梳发生模块1为双泵浦结构，用于产生微腔孤子光频梳，其包括泵浦激光器、辅助激光器和微环谐振腔，泵浦激光器、辅助激光器均与微环谐振腔连接；数据监测模块2包括均与微环谐振腔连接的功率监测器、拍频监测器和孤子态监测装置，功率监测器用于监测微腔孤子光频梳的光功率，拍频监测器用于监测泵浦激光和辅助激光之间的拍频频率；孤子态监测装置用于监测微腔孤子光频梳的孤子态；负反馈模块3包括第一负反馈单元和第二负反馈单元，第一负反馈单元与功率监测器连接，用于对功率监测器获取的光功率进行处理；第二负反馈单元与拍频监测器连接，用于对拍频监测器获取的拍频频率进行处理；参量控制模块4包括泵浦波长控制器、辅助波长控制器和微腔谐振控制器，泵浦波长控制器分别与第一负反馈单元、泵浦激光器连接，根据第一负反馈单元处理后的信号调节泵浦激光器的泵浦光波长；辅助波长控制器分别第二负反馈单元、辅助激光器连接，根据第二负反馈单元处理后的信号调节辅助激光器的辅助光波长；微腔谐振控制器的输入端与第一负反馈单元或第二负反馈单元连接，输出端与微环谐振腔连接，根据第一负反馈单元或第二负反馈单元处理后的信号调节微环谐振腔的微腔谐振峰位置。

上述孤子态监测装置包括光谱仪和/或频谱仪，分别用于监测微腔孤子光频梳的光谱和频谱，微腔孤子光频梳发生模块1中的微腔为CMOS工艺兼容的微腔或者晶体腔，能够通过热光效应或者电光效应等对其谐振峰位置进行调谐，微腔孤子光频梳发生模块1中的泵浦激光器与辅助激光器为能够通过热调或者马达等方式进行波长调谐的窄线宽激光器。功率监测器为商用的探测器或者光学功率计，拍频监测器为商用的探测器，其可以通过ADC电路系统或者频谱仪、示波器等商用仪器进行显示与数据的读取。

本发明还提供一种基于上述微腔孤子光频梳的移频系统的移频方法，包括以下步骤：

步骤一、微腔孤子光频梳发生模块1产生微腔孤子光频梳；

步骤二、泵浦波长控制器、辅助波长控制器或微腔谐振控制器工作，主动调节泵浦光波长、辅助光波长和微腔谐振峰中任一参量，从而对微腔孤子光频梳进行移频；

步骤三、功率监测器监测微腔孤子光频梳的光功率，并将该光功率传输给第一负反馈单元；拍频监测器监测泵浦光与辅助光之间的拍频频率，并将该拍频频率传输给第二负反馈单元；

步骤四、第一负反馈单元接收功率监测器输出的光功率，并对该光功率进行处理，得到一个反馈信号；第二负反馈单元接收拍频监测器输出的拍频频率，并对该拍频频率进行处理，得到一个反馈信号；

步骤五、若步骤二中主动调节微腔谐振峰，则泵浦波长控制器根据第一负反馈单元输出的反馈信号调节泵浦光波长，辅助波长控制器根据第二负反馈单元输出的反馈信号调节辅助光波长，使得微环谐振腔内维持动态热平衡；

若步骤二中主动调节泵浦光波长，则微腔谐振控制器根据第一负反馈单元输出的反馈信号调节微腔谐振峰，辅助波长控制器根据第二负反馈单元输出的反馈信号调节辅助光波长，使得微环谐振腔内维持动态热平衡；

若步骤二中主动调节辅助光波长，则泵浦波长控制器根据第一负反馈单元输出的反馈信号调节泵浦光波长，则微腔谐振控制器根据第二负反馈单元输出的反馈信号调节微腔谐振峰，使得微环谐振腔内维持动态热平衡。

上述方法中，对于泵浦光波长、辅助光波长和微腔谐振峰位置这三个参量，通过两个负反馈系统彼此关联，主动移动其中任何一个参量，另外两个参量也被动、迅速地移动，保证三者之间的相对位置基本不变，腔内始终维持动态热平衡，即可实现微腔孤子光频梳的移频。

以下通过具体的实施例对上述系统和方法进行说明。

如图1所示，本发明微腔孤子光频梳的移频系统包括微腔孤子光频梳发生模块1、数据监测模块2、负反馈模块3和参量控制模块4。微腔孤子光频梳发生模块1中采用同偏振双泵浦方案产生微腔孤子光频梳。微腔孤子光频梳发生模块1的输出端与数据监测模块2相连接，数据监测模块2用于监测微腔孤子光频梳的产生与各项参数。在数据监测模块2中，光谱仪用于监测孤子光频梳的光谱分布，并作为孤子态的判据之一，频谱仪用于监测孤子光频梳的重复频率，并作为孤子态的另一判据，拍频监测器用于监测泵浦激光和辅助激光间的拍频频率，功率监测器用于监测孤子光频梳的光功率。接着将拍频频率和光功率作为误差信号输入到负反馈模块3。在负反馈模块3中，第一负反馈单元采用激光伺服器，读取光功率误差信号后并通过PID算法对其进行处理，给出一个反馈信号到参量控制模块4中的泵浦波长控制器，实现孤子光频梳功率锁定。第二负反馈单元读取拍频频率误差信号后通过PID算法给出一个反馈信号到参量控制模块4中的辅助波长控制器，实现拍频频率锁定。在参量控制模块4中，微腔谐振控制器用于移动微腔谐振峰的位置。在整个系统中，除了数据监测模块2、负反馈模块3和参量控制模块4中涉及到的电学设备之外，其余光学设备均通过光纤进行连接。

本实施例中，微腔孤子光频梳发生模块1所用泵浦光源和辅助光源为低噪单频激光器，其波长在1560nm附近，线宽约为100KHz，波长可连续调谐范围约1nm，调谐方式包括热调谐和压电调谐两种。

本实施例中，微腔孤子光频梳发生模块1所用微环谐振腔为由高折射率差掺杂玻璃材料制成的上下话路型微腔，其环形波导与两侧直波导均通过倏逝波进行耦合，微腔上面贴附着导热钨片和热敏电阻，可通过外部半导体制冷器对微腔的温度进行控制、调节。

本实施例中，数据监测模块2采用光功率计监测孤子光频梳的光功率，采用示波器监测泵浦激光和辅助激光间的拍频频率。

如图2所示，本发明提供的微腔孤子光频梳的移频方法包括以下步骤：

步骤一、基于同偏振双泵浦方案产生微腔孤子光频梳；

基于同偏振双泵浦方案产生微腔孤子光频梳，其中，泵浦激光用于产生微腔孤子光频梳，辅助激光用于维持微腔中的热平衡，产生孤子态时泵浦光波长处于微腔谐振峰的红失谐处，辅助光波长处于微腔谐振峰的蓝失谐处；

步骤二、微腔谐振控制器工作，主动调节微腔谐振峰，从而对微腔孤子光频梳进行移频；

步骤三、监测孤子光频梳的功率和泵浦光与辅助光之间的拍频频率：

为了将泵浦光波长、辅助光波长与微腔谐振峰位置三者同时向同一方向移动而保证移频过程中孤子态不会终止，一方面监测产生的微腔孤子光频梳的功率，另一方面监测泵浦光与辅助光之间的拍频频率；

步骤四、利用两个负反馈系统分别进行光孤子功率锁定和拍频频率锁定：

将微腔孤子光频梳的功率作为第一负反馈单元的参考值，其反馈信号给到泵浦波长控制器，同时将泵浦光与辅助光之间拍频频率作为第二负反馈单元的参考值，其反馈信号给到辅助波长控制器；

步骤五、通过微腔谐振控制器移动微腔谐振峰位置；

泵浦波长控制器通过功率的反馈变化，控制泵浦光的波长也被动、迅速地移动，同时，辅助波长控制器通过拍频频率的反馈变化，控制辅助光波长也被动、迅速地移动，使得微环谐振腔内维持动态热平衡。

本发明方法中，为了表征孤子态的形成，用频谱仪监测孤子光频梳的重复频率。图3是产生孤子态光频梳后的频谱图，孤子态的重频约为48.976GHz，其频率噪声非常低。

图4是产生孤子态光频梳后所有梳齿的失谐示意图，泵浦光和其他孤子梳齿均处于谐振模式的红失谐处，而辅助光处于谐振模式的蓝失谐处。需要说明的是，在本实施例中，辅助光和泵浦光不处于同一个谐振模式。在其他实施例中，辅助光可以处于与泵浦光相同的谐振模式或泵浦光附近的任何一个谐振模式。

为了说明本发明中第一负反馈单元的孤子光频梳功率锁定效果，实时采集的孤子光频梳的相对功率值。图5是产生孤子态光频梳后的孤子功率监测图，在孤子光频梳功率锁定的阶段，其功率值相对平稳。当功率值大幅度震荡并迅速下跌的时候，表明功率失锁。

图6为本发明产生孤子态光频梳后的拍频监测图。需要说明的是，在本实施例中，由于辅助光和泵浦光不处于同一个谐振模式，其拍频大于孤子重复频率48.976GHz，超出示波器工作带宽范围，所以示波器所测拍频实际上是辅助光与同一谐振模式的孤子梳齿的拍频，监测该拍频和监测辅助光与泵浦光之间的拍频是等效的，目的都是监测辅助光的相对失谐。如图6所示，所测拍频频率约95MHz，另外，高次谐波是由辅助光与孤子梳齿及其四波混频成分相互拍频造成的。

为了说明移频效果，需要实时记录所有孤子梳齿的移动情况。图7为移频过程中的光谱图，孤子光频梳的光谱包络为近似完美的双曲正割函数形状，这直接可以作为孤子态的又一判据，并且可以清晰地辨别出是单孤子态。另外，所有孤子梳齿随着泵浦光波长向短波长整体平移。在其他实施例中，所有孤子梳齿既可以向短波长整体平移，也可以向长波长整体平移。图8为移频约8GHz过程中的光谱实时变化瀑布图，所有孤子梳齿整体平移的过程中孤子态始终没有终止，可以说明本移频方案的便捷性。

为了进一步说明本实施例的移频效果，需要更精确地记录频移量。图9为移频过程中泵浦光与一单频激光器拍频的实时变化瀑布图，泵浦光与其中一个单频激光器的拍频改变了约8GHz，这表明所有孤子梳齿整体平移了约8GHz。在其他实施例中，所有孤子梳齿的频移量可以达到一个自由光谱范围(约48.976GHz)或更多，图10为移频超过一个自由光谱范围过程中的光谱实时变化瀑布图。

综上所述，本发明提供一种微腔孤子光频梳的移频系统及移频方法，其核心是提供一种微腔孤子光频梳移频思想，通过两套负反馈系统，整体移动泵浦光波长、辅助光波长和微腔谐振峰位置这三个参量，其中主动移动任何一个参量，其余两个参量通过负反馈系统被动地移动，保证腔内始终维持热平衡。本发明克服了改变梳齿位置时需要终止孤子态而导致过程繁琐的问题，从而可以快速、高效、灵活地实现光频梳频率调谐，对推动微腔孤子光频梳的工程化应用具有举足轻重的意义。

尽管上面通过一个具体实施例对本发明进行了说明性地描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但本发明的这种移频思想具有较强的普适性，不限于本具体实施例，在其他实施例中，凡是满足上述权利要求的各种其他器件，皆可用于本移频系统，一切基于上述移频思想的发明创造均在保护之列。

Claims (9)

1.一种微腔孤子光频梳的移频系统，其特征在于：包括微腔孤子光频梳发生模块(1)、数据监测模块(2)、负反馈模块(3)和参量控制模块(4)：

所述微腔孤子光频梳发生模块(1)为双泵浦结构，用于产生微腔孤子光频梳，其包括泵浦激光器、辅助激光器和微环谐振腔，所述泵浦激光器、辅助激光器均与微环谐振腔连接；

所述数据监测模块(2)包括均与微环谐振腔连接的功率监测器、拍频监测器和孤子态监测装置，所述功率监测器用于监测微腔孤子光频梳的光功率，所述拍频监测器用于监测泵浦激光和辅助激光之间的拍频频率；所述孤子态监测装置用于监测微腔孤子光频梳的孤子态；

所述负反馈模块(3)包括第一负反馈单元和第二负反馈单元，所述第一负反馈单元与功率监测器连接，用于对功率监测器获取的光功率进行处理；所述第二负反馈单元与拍频监测器连接，用于对拍频监测器获取的拍频频率进行处理；

所述参量控制模块(4)包括泵浦波长控制器、辅助波长控制器和微腔谐振控制器，所述泵浦波长控制器分别与第一负反馈单元、泵浦激光器连接，根据第一负反馈单元处理后的信号调节泵浦激光器的泵浦光波长；所述辅助波长控制器分别与第二负反馈单元、辅助激光器连接，根据第二负反馈单元处理后的信号调节辅助激光器的辅助光波长；所述微腔谐振控制器的输入端与第一负反馈单元或第二负反馈单元连接，输出端与微环谐振腔连接，根据第一负反馈单元或第二负反馈单元处理后的信号调节微环谐振腔的微腔谐振峰位置。

2.根据权利要求1所述的微腔孤子光频梳的移频系统，其特征在于：所述微环谐振腔为CMOS工艺兼容的微腔或晶体腔，能够对其谐振峰位置进行调谐。

3.根据权利要求2所述的微腔孤子光频梳的移频系统，其特征在于：所述泵浦激光器和辅助激光器是能够进行波长调谐的窄线宽激光器，具体为低噪单频激光器。

4.根据权利要求1或2或3所述的微腔孤子光频梳的移频系统，其特征在于：所述孤子态监测装置包括光谱仪和/或频谱仪。

5.根据权利要求4所述的微腔孤子光频梳的移频系统，其特征在于：所述第一负反馈单元为激光伺服器。

6.根据权利要求5所述的微腔孤子光频梳的移频系统，其特征在于：所述微腔孤子光频梳发生模块(1)为同偏振双泵浦结构。

7.根据权利要求6所述的微腔孤子光频梳的移频系统，其特征在于：所述功率监测器为商用的探测器或光学功率计。

8.根据权利要求7所述的微腔孤子光频梳的移频系统，其特征在于：所述拍频监测器为商用的探测器，通过ADC电路系统或者频谱仪、示波器进行显示与数据的读取。

9.基于权利要求1至8任一所述微腔孤子光频梳的移频系统的移频方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、微腔孤子光频梳发生模块产生微腔孤子光频梳；

步骤二、泵浦波长控制器、辅助波长控制器或微腔谐振控制器工作，主动调节泵浦光波长、辅助光波长和微腔谐振峰中任一参量，从而对微腔孤子光频梳进行移频；

步骤三、功率监测器监测微腔孤子光频梳的光功率，并将该光功率传输给第一负反馈单元；拍频监测器监测泵浦光与辅助光之间的拍频频率，并将该拍频频率传输给第二负反馈单元；

步骤四、第一负反馈单元接收功率监测器输出的光功率，并对该光功率进行处理，得到一个反馈信号；第二负反馈单元接收拍频监测器输出的拍频频率，并对该拍频频率进行处理，得到一个反馈信号；

步骤五、若步骤二中主动调节微腔谐振峰，则泵浦波长控制器根据第一负反馈单元输出的反馈信号调节泵浦光波长，辅助波长控制器根据第二负反馈单元输出的反馈信号调节辅助光波长，使得微环谐振腔内维持动态热平衡；

若步骤二中主动调节泵浦光波长，则微腔谐振控制器根据第一负反馈单元输出的反馈信号调节微腔谐振峰，辅助波长控制器根据第二负反馈单元输出的反馈信号调节辅助光波长，使得微环谐振腔内维持动态热平衡；

若步骤二中主动调节辅助光波长，则泵浦波长控制器根据第一负反馈单元输出的反馈信号调节泵浦光波长，则微腔谐振控制器根据第二负反馈单元输出的反馈信号调节微腔谐振峰，使得微环谐振腔内维持动态热平衡。

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