[发明专利]一种带锥形硅基波导的超短脉冲序列产生装置

权利要求书

1.一种带锥形硅基波导的超短脉冲序列产生装置，其特征在于，包括：耦合器、零色散高非线性光纤以及锥形硅基波导；

所述耦合器的输出端连接至所述零色散高非线性光纤的输入端；所述耦合器用于接收不同的两个连续光源，通过双拍频形成脉冲序列并输出至所述调制器；

所述零色散高非线性光纤的输出端连接至所述锥形硅基波导的输入端；所述零色散高非线性光纤用于通过非线性效应增加初始啁啾并输出至所述锥形硅基波导；所述锥形硅基波导用于接收、传导来自所述零色散高非线性光纤的脉冲序列，并将所述脉冲序列压缩后输出。

2.根据权利要求1所述的带锥形硅基波导的超短脉冲序列产生装置，其特征在于，还包括：第一连续光产生器以及第二连续光产生器；

所述第一连续光产生器的输出端与所述第二连续光产生器的输出端分别连接至所述耦合器的输入端；所述第一连续光产生器用于产生第一连续光源；所述第二连续光产生器用于产生第二连续光源；所述第一连续光源与所述第二连续光源具有相同或不同的频率。

3.根据权利要求2所述的带锥形硅基波导的超短脉冲序列产生装置，其特征在于，所述第一连续光产生器与所述第二连续光产生器为激光二极管，所述第一连续光源与所述第二连续光源的中心波长为1550nm，脉宽值是2ps。

4.根据权利要求1所述的带锥形硅基波导的超短脉冲序列产生装置，其特征在于，所述零色散高非线性光纤的二阶群速度色散始终为零，所述零色散高非线性光纤的非线性系数γ保持不变。

5.根据权利要求4所述的带锥形硅基波导的超短脉冲序列产生装置，其特征在于，所述零色散高非线性光纤中沿着光纤长度变化的二阶群速度色散β₂(z)为零，非线性系数γ为20/W/km，长度为23m。

6.根据权利要求1所述的带锥形硅基波导的超短脉冲序列产生装置，其特征在于，所述脉冲序列满足以下公式：T/T₀∈[(n-0.5),(n+0.5)]

其中，U(z＝0,T)为脉冲在光纤输入端的幅值，z为脉冲在所述锥形硅基波导中的传输长度，P₀为初始峰值功率，T₀为初始脉宽，α₂₀为脉冲的初始啁啾，T为时间变量；N为脉冲个数；n为常数；i为虚数单位。

7.根据权利要求6所述的带锥形硅基波导的超短脉冲序列产生装置，其特征在于，所述锥形硅基波导的色散指数递减；

所述锥形硅基波导的二阶群速度色散满足以下公式：

β₂(z)＝β₂₀exp(-σz)

其中，β₂(z)为沿着所述锥形硅基波导长度变化的二阶群速度色散，β₂₀为所述锥形硅基波导的初始二阶群速度色散，σ为色散衰减速率，z为脉冲在所述锥形硅基波导中的传输长度；

所述色散衰减速率σ满足以下公式：σ＝α₂₀β₂₀。

8.根据权利要求7所述的带锥形硅基波导的超短脉冲序列产生装置，其特征在于，所述初始二阶群速度色散β₂₀为-6.97ps²/m，色散衰减速率σ为51.395/m，长度为5cm。

9.根据权利要求7所述的带锥形硅基波导的超短脉冲序列产生装置，其特征在于，所述锥形硅基波导具体包括：芯层、二氧化硅层和衬底层；所述芯层的材料为硅；所述衬底层的材料为二氧化硅层；

所述二氧化硅层设于所述衬底层上，所述芯层设于所述衬底层和所述二氧化硅层上；

所述芯层的高度为280nm，所述二氧化硅层的高度120nm，所述芯层和所述二氧化硅层的宽度相同。

10.根据权利要求9所述的带锥形硅基波导的超短脉冲序列产生装置，其特征在于，所述传输长度为z＝0cm处，所述芯层和所述二氧化硅层的宽度为410nm；所述传输长度为z＝5cm处，所述芯层和所述二氧化硅层的宽度为755nm。