[发明专利]光学微腔中克尔光梳的确定性孤子锁模方法

摘要

本发明公开了一种光学微腔中克尔光梳的确定性孤子锁模方法，设置泵浦激光功率小于光学微腔参量振荡阈值功率，对产生的泵浦激光进行调制，调制信号的频率与光学微腔的自由频谱宽度一致，调制信号幅度根据光学微腔的三阶色散值来计算得到，将相位调制后的泵浦激光通过微腔耦合器耦合进入光学微腔，控制耦合系数使得光学微腔工作在临界耦合状态，在光学微腔中，从长波长方向向短波长方向扫描泵浦激光，在光学微腔输出端采集输出泵浦激光的光谱，一旦当前泵浦激光的光谱具有平滑包络，说明此时已完成孤子锁模，停止扫描。本发明克服现有克尔光梳锁模方案随机性强、可靠性差且易受扰动等问题，从而快速地、确定性地实现孤子锁模。

主权项

一种光学微腔中克尔光梳的确定性孤子锁模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：产生泵浦激光，泵浦激光功率P_pump根据以下公式计算得到：$P_{pump}=1.54\mathrm{\α}\frac{\mathrm{\π}}{2}\frac{{n_0}^2{V}_{eff}}{n_2{\mathrm{\λ}}_L{Q}^2}$其中，n₀为光学微腔折射率，V_eff为光学微腔的等效模式体积，λ_L表示光学微腔谐振峰的波长，n₂为光学微腔的非线性折射率，Q为光学微腔的品质因子，α为泵浦功率控制因子，其取值范围为0＜α＜1；S2：对泵浦激光进行相位调制，调制信号的频率与光学微腔的自由频谱宽度一致，调制信号的幅度A_m＝2+0.25D₃×10³⁹，其中D₃表示光学微腔的三阶色散值；S3：将相位调制后的泵浦激光通过微腔耦合器耦合进入光学微腔，控制耦合系数使得光学微腔工作在临界耦合状态；S4：泵浦激光进入光学微腔后，泵浦激光的初始波长λ₀＝cλ_L/(c‑0.2FSR×n₀λ_L)，其中，λ_L表示光学微腔谐振峰的波长，c表示光速，FSRR为微腔的自由频谱宽度；然后从初始波长λ₀向短波长扫描泵浦激光，在光学微腔输出端采集输出泵浦激光的光谱，一旦当前泵浦激光的光谱具有平滑包络，说明此时已完成孤子锁模，停止扫描。