[发明专利]一种实现多频光梳的方法和系统

权利要求书

1.一种实现多频光梳的方法，其特征在于，包括：

步骤1，脉冲激光器输出两个及两个以上具有不同中心波长和不同重复频率的光脉冲序列，光谱中相邻的不同中心波长的光脉冲序列的半高全宽的最大值小于其中心波长之差；

步骤2，将脉冲激光器输出的具有不同中心波长和不同重复频率的光脉冲序列经过非线性光学过程，使得光脉冲序列中的一个或多个不同中心波长的光脉冲序列发生光谱展宽，使得展宽后不同中心波长的光脉冲序列的光谱产生交叠，从而在光谱交叠的波长区域内具有两种以上不同重复频率的光梳。

2.如权利要求1所述的多频光梳的产生方法，其特征在于，所述步骤2中具有不同中心波长和不同重复频率的光脉冲序列一起同时经过相同的能够产生非线性光学过程的元件，发生光谱展宽，使得展宽后第一光脉冲序列的光谱和第二光脉冲序列的光谱交叠。

3.如权利要求1所述的实现多频光梳的方法，其特征在于，所述步骤2又进一步分为：

步骤21，分光器件将脉冲激光器输出的光脉冲序列分为第一光脉冲序列和第二光脉冲序列，第一光脉冲序列的中心波长为第一波长，第一光脉冲序列的重复频率为第一频率，第二光脉冲序列的中心波长为第二波长，第二光脉冲序列的重复频率为第二频率；

步骤22，被分开的第一光脉冲序列和/或第二光脉冲序列分别经过非线性光学过程，发生光谱展宽，使得展宽后第一光脉冲序列的光谱和第二光脉冲序列的光谱交叠。

4.如权利要求1所述的多频光梳的产生方法，其特征在于，所述非线性光学过程为基于四波混频、自相位调制、交叉相位调制、受激拉曼散射效应或其不同组合的非线性光学过程。

5.一种多频光梳系统，其特征在于，包括：

一个脉冲激光器，输出两种以上具有不同中心波长的光脉冲序列，光谱中相邻的不同中心波长的光脉冲序列的半高全宽的最大值小于其中心波长之差，脉冲激光器的激光腔内的平均群速度对不同的输出中心波长不相同，从而不同中心波长的光脉冲序列的重复频率不同；

脉冲激光器输出的光脉冲序列经过非线性光学系统，使得光脉冲序列中的一个或多个不同中心波长的光脉冲序列发生光谱展宽，使得展宽后不同中心波长的光脉冲序列的光谱产生交叠。

6.如权利要求5所述的多频光梳系统，其特征在于，非线性光学系统包括：

非线性光学元件，用于光脉冲序列中的一个或多个不同中心波长的光脉冲序列发生光谱展宽，使得展宽后不同中心波长的光脉冲序列的光谱产生交叠。

7.如权利要求5所述的多频光梳系统，其特征在于，非线性光学系统包括：

分光器件，用于将脉冲激光器输出的光脉冲序列分为多个光脉冲序列。各光脉冲序列的中心波长不同，光谱的半高全宽小于相邻中心波长之差；

非线性光学元件，用于光脉冲序列中的一个或多个不同中心波长的光脉冲序列发生光谱展宽，使得展宽后不同中心波长的光脉冲序列的光谱产生交叠。

8.如权利要求5所述的多频光梳系统，其特征在于，所述脉冲激光器为主动锁模激光器、被动锁模激光器或混合锁模激光器。

9.如权利要求6和7所述的多频光梳系统，其特征在于，所述非线性光学元件为单模传输光纤、高非线性光纤、增益光纤、光子晶体光纤或非线性光学集成波导。

10.如权利要求7所述的多频光梳系统，其特征在于，所述分光器件为光纤耦合器、分束棱镜、分束片、滤光片、带通滤波器或波分复用器。