CN114628978A - 基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法 - Google Patents

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CN114628978A CN202011445399.6A CN202011445399A CN114628978A CN 114628978 A CN114628978 A CN 114628978A CN 202011445399 A CN202011445399 A CN 202011445399A CN 114628978 A CN114628978 A CN 114628978A
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陈浩
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Abstract

本发明公开了一种基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法,将多个频率泵浦光场合并耦合进入高品质因数微腔、通过四波混频效应将能量转移至微腔其它谐振频率并产生光频梳,当入射泵浦光场频率间隔接近微腔波导自发四波混频增益带宽时,各频率泵浦光场独立产生的光频梳将在频域连续分布,亦即实现了光谱平坦、带宽范围成倍增加的光频梳输出。本发明既克服了单泵浦微腔光频梳带宽有限的瓶颈问题,又能以泵浦参数为自由度对光频梳参数进行灵活调控。结构简单、性能稳定、成本低廉、易于实现且高度兼容于芯片集成光路标准制备工艺,为密集波分复用、光学标准具、微波光子信号处理、频域测量等应用提供重要支撑。

Description

基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法
技术领域
本发明属于集成光学、非线性光学、光通信与微波光子学的交叉学科领域,具体是指一种通过高品质因数微腔多泵浦四波混频效应实现光谱平坦宽带光频梳输出的方法,尤其涉及一种基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法、系统及存储介质。
背景技术
光频梳是由一系列离散的、等频率间隔的相干激光组成。在光纤通信链路中,光频梳能够提供稳定的多信道载波信号,结合密集波分复用系统可实现通信容量的成倍提升;此外,光频梳还可广泛应用于计时、测距、微波合成和光谱定标等领域。传统光频梳是由桌面级锁模激光器产生的,构造复杂、造价昂贵、对环境稳定性要求较高,工程化大规模应用受到严重制约。因此,在集成光电子平台上构筑体积小、能耗低的芯片集成光频梳成为了过去十年里最前沿和热门的研究方向之一。
现阶段,芯片集成光频梳主要沿用三种技术方案,一是通过高品质因数微腔四波混频效应将入射泵浦光能量转移到频域梳状分布的其它频率分量,二是利用高消光比微腔滤波器对宽带相干超连续谱激光进行光谱整形,三是通过光学调制产生数个频率分量的种子光、通过高非线性波导自相位调制扩展带宽。无论哪种技术方案,输出功率和带宽范围都是首要关注的技术指标。
发明内容
基于现有技术的问题,本发明要解决的技术问题是如何将多个频率泵浦光场合并耦合进入高品质因数微腔、通过四波混频效应将能量转移至其它谐振频率生成光频梳;通过微腔波导色散优化尽可能获得较大自发四波混频增益带宽并使泵浦光场频率间隔接近此增益带宽,则此时各频率泵浦光场独立产生的光频梳将在频域合成为光谱平坦宽带光频梳。
为了达到上述效果,本发明提供的基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法,包括:
步骤一、产生多频泵浦光场,通过多频激光光谱合成或共增益介质多频激光器产生多频泵浦光场;
步骤二、产生宽带光频梳,将多频泵浦光场耦合进入高品质因数微腔,微调谐各频率泵浦光场使其保持在谐状态并通过四波混频效应产生光频梳,将各频率泵浦光场产生光频梳在频域合并而成的光谱平坦宽带光频梳导出微腔;
将多频泵浦光场耦合入高品质因数微腔、通过四波混频效应实现泵浦能量向其它谐振频率转移、各频率泵浦光场独立产生的光频梳在频域连续分布并最终输出光谱平坦宽带光频梳。
优选的,上述方法将多频泵浦光场耦合进入高品质因数微腔;多频泵浦光场可以通过多个分立激光器经光谱合成获得,也可以由共增益介质多频激光器如多纵模激光器、多通道滤波环形激光器或多光栅光纤激光器直接产生。
优选的,上述方法精确调谐各频率泵浦光场使其稳定满足谐振条件,通过微腔波导色散优化尽可能获得较大的自发四波混频增益带宽并近似等于多频泵浦光场频率间隔。
优选的,上述方法各频率泵浦光场独立产生的光频梳在频域连续分布,输出光谱平坦宽带光频梳并可通过调整泵浦参数实现输出光谱特性调控。
优选的,上述多频泵浦光场通过光谱合成实现,多个频率不同的激光器独立产生激光并通过阵列波导光栅或波分复用器合束;多频泵浦光场频率间隔固定且近似等于微腔四波混频增益带宽。
优选的,上述各激光器中心频率和输出功率在一定范围内独立可调,激光器类型包括但不限于全固态激光器、光纤激光器、半导体激光器和芯片集成激光器。
优选的,上述多频泵浦光场可以通过共增益介质多频激光器实现,泵浦方式包括但不限于电学泵浦、光学泵浦、混合泵浦,不限定泵浦源数量。
优选的,上述方法具体包括:
S101、通过波分复用器(WDM)实现不同频率泵浦光场的光谱合成,各泵浦光场频率间隔固定且中心频率可独立调控;
S102、将合束后的泵浦光场耦合进入高品质因数微腔,通过频率调控确保各泵浦光场均能在微腔内谐振,当微腔具备光谱平坦近零反常色散特性时,各频率泵浦光场产生的四波混频增益带宽较大;
S103、综合优化泵浦频率和微腔色散特性,使得频域相邻两泵浦频域间隔恰好等于四波混频增益带宽,此时各频率泵浦光场独立产生的光频梳将在频域连续分布,输出光谱平坦宽带光频梳。
一种实现如上述基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法的系统,包括多个不同频率的激光器、共增益介质多频激光器,还包括:
多频泵浦光场产生模块,通过多频激光光谱合成或共增益介质多频激光器产生多频泵浦光场;
宽带光频梳产生模块,将多频泵浦光场耦合进入高品质因数微腔,微调谐各频率泵浦光场使其保持在谐状态并通过四波混频效应产生光频梳,将各频率泵浦光场产生光频梳在频域合并而成的光谱平坦宽带光频梳导出微腔;
所述多个频率不同的激光器独立产生激光并通过阵列波导光栅或波分复用器合束;多频泵浦光场频率间隔固定且近似等于微腔四波混频增益带宽;各激光器中心频率和输出功率在一定范围内独立可调;
所述共增益介质多频激光器实现由泵浦源、增益介质和多频谐振腔组成,泵浦方式包括但不限于电学泵浦、光学泵浦、混合泵浦,不限定泵浦源数量;
所述增益介质可以是晶体或掺杂光纤;
所述多频谐振腔需为多个等间隔频率提供正反馈。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述方法。
与现有技术相比,本发明提供了一种全新的光频梳产生方法,结构简单、性能稳定、成本低廉、易于实现且高度兼容于芯片集成光路标准制备工艺,可以为密集波分复用、光学标准具、微波光子信号处理、频域测量等应用提供重要支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生原理示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明提供一种基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法的实施例,包括:
步骤一、产生多频泵浦光场,通过多频激光光谱合成或共增益介质多频激光器产生多频泵浦光场;
步骤二、产生宽带光频梳,将多频泵浦光场耦合进入高品质因数微腔,微调谐各频率泵浦光场使其保持在谐状态并通过四波混频效应产生光频梳,将各频率泵浦光场产生光频梳在频域合并而成的光谱平坦宽带光频梳导出微腔;
将多频泵浦光场耦合入高品质因数微腔、通过四波混频效应实现泵浦能量向其它谐振频率转移、各频率泵浦光场独立产生的光频梳在频域连续分布并最终输出光谱平坦宽带光频梳。
在一些实施例中,方法将多频泵浦光场耦合进入高品质因数微腔;多频泵浦光场可以通过多个分立激光器经光谱合成获得,也可以由共增益介质多频激光器如多纵模激光器、多通道滤波环形激光器或多光栅光纤激光器直接产生。
在一些实施例中,方法精确调谐各频率泵浦光场使其稳定满足谐振条件,通过微腔波导色散优化尽可能获得较大的自发四波混频增益带宽并近似等于多频泵浦光场频率间隔。
在一些实施例中,方法各频率泵浦光场独立产生的光频梳在频域连续分布,输出光谱平坦宽带光频梳并可通过调整泵浦参数实现输出光谱特性调控。
在一些实施例中,多频泵浦光场通过光谱合成实现,多个频率不同的激光器独立产生激光并通过阵列波导光栅或波分复用器合束;多频泵浦光场频率间隔固定且近似等于微腔四波混频增益带宽。
在一些实施例中,各激光器中心频率和输出功率在一定范围内独立可调,激光器类型包括但不限于全固态激光器、光纤激光器、半导体激光器和芯片集成激光器。
在一些实施例中,多频泵浦光场可以通过共增益介质多频激光器实现,泵浦方式包括但不限于电学泵浦、光学泵浦、混合泵浦,不限定泵浦源数量。
在一些实施例中,方法具体包括:
S101、通过波分复用器(WDM)实现不同频率泵浦光场的光谱合成,各泵浦光场频率间隔固定且中心频率可独立调控;
S102、将合束后的泵浦光场耦合进入高品质因数微腔,通过频率调控确保各泵浦光场均能在微腔内谐振,当微腔具备光谱平坦近零反常色散特性时,各频率泵浦光场产生的四波混频增益带宽较大;
S103、综合优化泵浦频率和微腔色散特性,使得频域相邻两泵浦频域间隔恰好等于四波混频增益带宽,此时各频率泵浦光场独立产生的光频梳将在频域连续分布,输出光谱平坦宽带光频梳。
本发明提供一种实现如上述基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法的系统,包括多个不同频率的激光器、共增益介质多频激光器,还包括:
多频泵浦光场产生模块,通过多频激光光谱合成或共增益介质多频激光器产生多频泵浦光场;
宽带光频梳产生模块,将多频泵浦光场耦合进入高品质因数微腔,微调谐各频率泵浦光场使其保持在谐状态并通过四波混频效应产生光频梳,将各频率泵浦光场产生光频梳在频域合并而成的光谱平坦宽带光频梳导出微腔;
所述多个频率不同的激光器独立产生激光并通过阵列波导光栅或波分复用器合束;多频泵浦光场频率间隔固定且近似等于微腔四波混频增益带宽;各激光器中心频率和输出功率在一定范围内独立可调;
所述共增益介质多频激光器实现由泵浦源、增益介质和多频谐振腔组成,泵浦方式包括但不限于电学泵浦、光学泵浦、混合泵浦,不限定泵浦源数量;
所述增益介质可以是晶体或掺杂光纤;
所述多频谐振腔需为多个等间隔频率提供正反馈。
如图1所示,本发明提供一种基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法的实施例,首先,通过波分复用器(WDM)实现不同频率泵浦光场的光谱合成,各泵浦光场频率间隔固定且中心频率可独立调控;其次,将合束后的泵浦光场耦合进入高品质因数微腔,通过频率调控确保各泵浦光场均能在微腔内谐振,当微腔具备光谱平坦近零反常色散特性时,各频率泵浦光场产生的四波混频增益带宽较大;最后,综合优化泵浦频率和微腔色散特性,使得频域相邻两泵浦频域间隔恰好等于四波混频增益带宽,此时各频率泵浦光场独立产生的光频梳将在频域连续分布,输出光谱平坦(各频率成分功率均高于半峰值)宽带光频梳。
本发明提供一种基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法的实施例,包括:
S201、将多频泵浦光场耦合进入高品质因数微腔;多频泵浦光场可以通过多个分立激光器经光谱合成获得,也可以由共增益介质多频激光器如多纵模激光器、多通道滤波环形激光器或多光栅光纤激光器直接产生;
S202、精确调谐各频率泵浦光场使其稳定满足谐振条件,通过微腔波导色散优化尽可能获得较大的自发四波混频增益带宽并近似等于多频泵浦光场频率间隔;
S203、各频率泵浦光场独立产生的光频梳在频域连续分布,输出光谱平坦宽带光频梳并可通过调整泵浦参数实现输出光谱特性调控。
本发明提供一种基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法的实施例,将多频泵浦光场耦合入高品质因数微腔、通过四波混频效应实现泵浦能量向其它谐振频率转移、各频率泵浦光场独立产生的光频梳在频域连续分布并最终输出光谱平坦宽带光频梳。
在一些实施例中,多频泵浦光场可以通过光谱合成实现,多个频率不同的激光器独立产生激光并通过阵列波导光栅或波分复用器合束;多频泵浦光场频率间隔固定且近似等于微腔四波混频增益带宽;各激光器中心频率和输出功率在一定范围内独立可调,激光器类型包括但不限于全固态激光器、光纤激光器、半导体激光器和芯片集成激光器。
在一些实施例中,多频泵浦光场可以通过共增益介质多频激光器实现,由泵浦源、增益介质和多频谐振腔组成,泵浦方式包括但不限于电学泵浦、光学泵浦、混合泵浦,不限定泵浦源数量;增益介质可以是晶体或掺杂光纤;多频谐振腔需为多个等间隔频率提供正反馈,具体实施方式包括但不限于多振荡频率驻波腔、含多通道滤波器的环形腔、多套光纤光栅构成的光纤法布里珀罗腔、掺稀土离子的芯片集成微腔、多频分布式反馈腔等;不限定多频激光器波长范围、频率数量、频率间隔、输出功率等具体参数。
在一些实施例中,高品质因数微腔,能够通过芯片集成光路标准工艺制备、具有结构设计自由度、能够支持满足谐振条件的光场反复渡越、具有光谱平坦近零反常色散特性(即在一定范围内任意频率都具有相近的近零反常色散)、具有较高品质因数和较低渡越损耗,芯片集成微腔结构包括但不限于微环腔、回音壁微碟强腔、光子晶体慢光微腔、法布里-珀罗腔等,所用材料包括但不限于绝缘体上硅、载氢非晶硅、氮化硅、碳化硅、硫系玻璃、高折射率石英、三五族铝镓砷、三五族磷化铟、铌酸锂等,既可采用单一材料集成方法,也可采用多材料混合集成方法。
在一些实施例中,光谱平坦宽带光频梳,各频率泵浦光场在微腔内反复渡越并产生四波混频效应将能量转移至临近谐振频率中;各频率泵浦光场产生的光频梳在频域上相互重叠且交界区域频率分量功率不低于最高值的一半;各频率泵浦光场在微腔内反复渡越;各频率泵浦光场在微腔内通过其它非线性效应产生光谱平坦宽带光频梳的方法也在本发明保护范围之内,相关非线性效应包括但不限于受激拉曼散射、自相位调制、交叉相位调制、频率上转换、频率下转换、和频、倍频、差频等,不限定各种非线性效应增强方式(微环腔谐振、光子晶体慢光波导、石墨烯覆层等);不限定输出光频梳工作波段、频率间隔、光谱平坦度、有效带宽、输出功率等具体参数,不限定光谱平坦光频梳系统结构和具体应用方式。
与现有技术相比,本发明具有以下优势:
首先,本发明提出了一种光谱平坦宽带光频梳的产生方法,亦即一种面向光频梳的光谱合成方法,能够通过多频泵浦单一微腔实现光谱平坦宽带光频梳输出,克服了单泵浦微腔光频梳带宽有限(即四波混频增益带宽有限)的瓶颈问题;
其次,本发明以泵浦参数为自由度对光频梳输出特性进行灵活调控,通过优化多频泵浦频率间隔可实现各独立光频梳的无缝衔接,通过多频泵浦中心频率微调可维系微腔谐振条件,通过泵浦功率调整可部分改变输出光频梳光谱分布。
此外,本发明结构简单、性能稳定、成本低廉、易于实现,多频激光、波分复用、高品质因数微腔、频率调控相关器件可异质集成于同一芯片,高度兼容于芯片集成光路和芯片集成电路标准制备工艺,具有较强的工程可用性,为密集波分复用、光学标准具、微波光子信号处理、联合频域测量等应用提供重要支撑。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法,包括:
步骤一、产生多频泵浦光场,通过多频激光光谱合成或共增益介质多频激光器产生多频泵浦光场;
步骤二、产生宽带光频梳,将多频泵浦光场耦合进入高品质因数微腔,微调谐各频率泵浦光场使其保持在谐状态并通过四波混频效应产生光频梳,将各频率泵浦光场产生光频梳在频域合并而成的光谱平坦宽带光频梳导出微腔;
将多频泵浦光场耦合入高品质因数微腔、通过四波混频效应实现泵浦能量向其它谐振频率转移、各频率泵浦光场独立产生的光频梳在频域连续分布并最终输出光谱平坦宽带光频梳。
2.根据权利要求1所述的基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法,其特征在于,所述方法将多频泵浦光场耦合进入高品质因数微腔;多频泵浦光场可以通过多个分立激光器经光谱合成获得,也可以由共增益介质多频激光器如多纵模激光器、多通道滤波环形激光器或多光栅光纤激光器直接产生。
3.根据权利要求1所述的基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法,其特征在于,所述方法精确调谐各频率泵浦光场使其稳定满足谐振条件,通过微腔波导色散优化尽可能获得较大的自发四波混频增益带宽并近似等于多频泵浦光场频率间隔。
4.根据权利要求1所述的基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法,其特征在于,所述方法各频率泵浦光场独立产生的光频梳在频域连续分布,输出光谱平坦宽带光频梳并可通过调整泵浦参数实现输出光谱特性调控。
5.根据权利要求1或2所述的基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法,其特征在于,所述多频泵浦光场通过光谱合成实现,多个频率不同的激光器独立产生激光并通过阵列波导光栅或波分复用器合束;多频泵浦光场频率间隔固定且近似等于微腔四波混频增益带宽。
6.根据权利要求1或5所述的基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法,其特征在于,所述各激光器中心频率和输出功率在一定范围内独立可调,激光器类型包括但不限于全固态激光器、光纤激光器、半导体激光器和芯片集成激光器。
7.根据权利要求1所述的基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法,其特征在于,所述多频泵浦光场可以通过共增益介质多频激光器实现,泵浦方式包括但不限于电学泵浦、光学泵浦、混合泵浦,不限定泵浦源数量。
8.根据权利要求1-7之一所述的基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法,其特征在于,所述方法具体包括:
S101、通过波分复用器(WDM)实现不同频率泵浦光场的光谱合成,各泵浦光场频率间隔固定且中心频率可独立调控;
S102、将合束后的泵浦光场耦合进入高品质因数微腔,通过频率调控确保各泵浦光场均能在微腔内谐振,当微腔具备光谱平坦近零反常色散特性时,各频率泵浦光场产生的四波混频增益带宽较大;
S103、综合优化泵浦频率和微腔色散特性,使得频域相邻两泵浦频域间隔恰好等于四波混频增益带宽,此时各频率泵浦光场独立产生的光频梳将在频域连续分布,输出光谱平坦宽带光频梳。
9.一种实现如权利要求1-8所述基于多泵浦微腔的光谱平坦宽带光频梳产生方法的系统,包括多个不同频率的激光器、共增益介质多频激光器,还包括:
多频泵浦光场产生模块,通过多频激光光谱合成或共增益介质多频激光器产生多频泵浦光场;
宽带光频梳产生模块,将多频泵浦光场耦合进入高品质因数微腔,微调谐各频率泵浦光场使其保持在谐状态并通过四波混频效应产生光频梳,将各频率泵浦光场产生光频梳在频域合并而成的光谱平坦宽带光频梳导出微腔;
所述多个频率不同的激光器独立产生激光并通过阵列波导光栅或波分复用器合束;多频泵浦光场频率间隔固定且近似等于微腔四波混频增益带宽;各激光器中心频率和输出功率在一定范围内独立可调;
所述共增益介质多频激光器实现由泵浦源、增益介质和多频谐振腔组成,泵浦方式包括但不限于电学泵浦、光学泵浦、混合泵浦,不限定泵浦源数量;
所述增益介质可以是晶体或掺杂光纤;
所述多频谐振腔需为多个等间隔频率提供正反馈。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法。
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