[发明专利]基于级联双平行马赫曾德尔调制器产生光频梳的装置和方法

权利要求书

1.一种基于级联双平行马赫曾德尔调制器产生光频梳的装置,其特征在于包括：可调连续激光器(1)和控制模块(14)，沿所述的可调连续激光器(1)的激光输出方向依次是第一连接光纤(2)、第一光纤环形偏振控制器(3)、第二连接光纤(4)、第一调制器(5)、第三连接光纤(6)、第二光纤环形偏振控制器(7)、第四连接光纤(8)、第二调制器(9)、输出光纤(10)，所述的控制模块(14)分别通过可调激光器电学端口(11)、第一调制器电学端口(12)、第二调制器电学端口(13)与所述的可调激光器、第一调制器(5)、第二调制器(9)的控制端相连,所述的控制模块(14)分别通过所述的第一调制器电学端口(12)、第二调制器电学端口(13)为所述的第一调制器(5)、第二调制器(9)提供微波信号及直流偏置，且第一路微波信号频率是第二路微波信号频率的1.25倍，以保证最终获得的光频梳为等间隔，且间隔均对应于输入到第二路微波信号的频率。

2.根据权利要求1所述的基于级联双平行马赫曾德尔调制器产生光频梳的装置，其特征在于所述的可调连续激光器(1)的输出波长和输出功率可调节。

3.根据权利要求1所述的基于级联双平行马赫曾德尔调制器产生光频梳的装置，其特征在于所述的可调激光器、第一连接光纤、第二连接光纤、第一调制器、第三连接光纤、第四连接光纤、第二调制器、输出光纤均工作在单模横电(TE)模式或单模横磁(TM)模式。

4.根据权利要求1所述的基于级联双平行马赫曾德尔调制器产生光频梳的装置，其特征在于所述的可调激光器、第一连接光纤、第二连接光纤、第一调制器、第三连接光纤、第四连接光纤、第二调制器都工作在单模横电模式。

5.根据权利要求1所述的基于级联双平行马赫曾德尔调制器产生光频梳的装置，其特征在于所述的第一调制器(5)和第二调制器(9)为铌酸锂晶体的双平行马赫曾德尔调制器，其半波电压为3.5V。

6.利用权利要求1所述的基于调制器产生光频梳的装置产生光频梳的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)根据应用所需的光频梳的中心波长，通过所述的可调连续激光器(1)的调节，输出想要的输出功率和中心波长的种子光源；

2)所述的控制模块(14)根据所需的光频梳的间隔，通过第一调制器(5)和第二调制器(9)的电学接口，分别输入微波信号和直流偏置电压，并确保输入到第一调制器(5)和第二调制器(9)的微波信号频率不超过调制器的最大调制频率，且第一路微波信号频率是第二路微波信号频率的1.25倍，以保证最终获得的光频梳为等间隔，且间隔均对应于输入到第二路微波信号的频率；

3)调整所述的第一光纤环形偏振控制器(3)和第二光纤环形偏振控制器(7)，使得输入两个调制器的光信号偏振态与调制器要求的输入偏振态相符；

4)通过改变控制第一调制器(5)和第二调制器(9)的电学接口的输入，即调节输入到第一调制器的微波信号的幅度和直流偏置，使得输出光信号在中心波长位于激光器的输入波长，并且一阶边带处的光学频率分量被抑制，获得在二阶边带位置处的两个功率相等的光学频率分量；调节所述的第二调制器(9)的微波信号幅度和直流偏置，使得第二调制器(9)输出10根具有较高平坦度梳齿的光频梳，每个梳齿的频率间隔等于施加在第二调制器(9)上的微波信号的频率；

5)在保证输入到第一调制器(5)的微波信号频率是输入到第二调制器(9)的微波信号频率的1.25倍的条件下，改变控制模块(14)输入到第一调制器(5)和第二调制器(9)的微波信号频率，以改变光学频率梳的间隔。

7.根据权利要求6所述的产生光频梳的方法，其特征在于所述的可调连续激光器(1)的输出波长为1550.0nm，所述的第一调制器(5)和第二调制器(9)的半波电压均为3.5V，加在第一调制器(5)的微波频率为10GHz，功率约为20dBm，直流偏置分别为：V_bias1＝0V，V_bias2＝2.4V，V_bias3＝3.5V；第二调制器(9)的微波频率为8GHz，功率约为20.5dBm，直流偏置分别为：V_bias4＝1V，V_bias5＝3V，

V_bias6＝3V。