[发明专利]一种用于提高全光波长转换效率的双谐振腔双波导耦合结构

权利要求书

1.一种用于提高全光波长转换效率的双谐振腔双波导耦合结构，其特征在于，包括：第一谐振腔，仅与所述第一谐振腔耦合且耦合系数为第一耦合系数的第一波导，与所述第一谐振腔耦合且耦合系数为第二耦合系数的第二谐振腔，仅与所述第二谐振腔耦合且耦合系数为第三耦合系数的第二波导；

所述第一谐振腔的半径与所述第二谐振腔的半径不同；

所述第一波导与所述第一谐振腔之间的耦合为临界耦合，且第一波导一侧输入能在第一谐振腔内谐振的泵浦光，泵浦光只在第一谐振腔内谐振，且全部耦合到第一谐振腔内；

所述第一谐振腔与所述第二谐振腔之间的耦合强度值大于第一损耗与第二损耗之间差值的四分之一，且小于第一损耗与第二损耗之间差值的二分之一，使得所述第一谐振腔与所述第二谐振腔之间的耦合能保证耦合处的谐振峰产生模式劈裂；其中第一损耗为第二谐振腔本征损耗与第二波导带来耦合损耗的总损耗，第二损耗为第一谐振腔本征损耗和第一波导带来耦合损耗的总损耗；

在第二波导同侧输入能在第一谐振腔和第二谐振腔内谐振信号光，信号光的波长为第一谐振腔和第二谐振腔相互耦合的谐振峰处对应的波长，信号光能在第一谐振腔内谐振使得第一谐振腔内存在泵浦光和信号光；

所述第二波导与所述第二谐振腔的耦合使得最后输出带宽比预期转换信号带宽大。

2.如权利要求1所述的双谐振腔双波导耦合结构，其特征在于，所述第一谐振腔的周长为所述第二谐振腔周长的整数倍。

3.如权利要求2所述的双谐振腔双波导耦合结构，其特征在于，所述第一谐振腔和所述第二谐振腔的损耗越低越好，所述第一谐振腔和所述第二谐振腔所使用的材料损耗为5dB/cm以下。

4.如权利要求1-3任一项所述的双谐振腔双波导耦合结构，其特征在于，通过调控第一波导和第一谐振腔之间的耦合强度，使第一波导带来的耦合损耗和系统其他整体损耗相等。

5.如权利要求1-3任一项所述的双谐振腔双波导耦合结构，其特征在于，所述第一耦合系数小于所述第二耦合系数和所述第三耦合系数，且所述第三耦合系数大于所述第二耦合系数。

6.如权利要求1所述的双谐振腔双波导耦合结构，其特征在于，所述信号光所在的谐振峰的带宽为泵浦光所在谐振峰的带宽的10倍以上。