通過克爾非線性產(chǎn)生光頻梳引起了很多關注,這些基于微環(huán)諧振器的器件可以用于片上梳狀系統(tǒng),應用在包括光譜學、光通信、測距、頻率合成和光時鐘在內(nèi)的各個領域。特別是孤子梳,這類由許多緊密間隔的梳狀線組成的高穩(wěn)定克爾頻梳具有良好的光學信噪比,這對于WDM光通信具有潛在的應用價值。本文研究了克爾光頻梳的形成的理論,并對基于氮化硅微環(huán)諧振器和基于鈮酸鋰微環(huán)諧振器的克爾光頻梳進行了研究測試。本文的主要工作可以概括為以下幾個方面:(1)求解LLE方程研究了克爾光頻梳的形成,仿真實現(xiàn)了不同的孤子態(tài)。研究了寬帶頻梳生成所需的波導條件,使用有限差分本征模求解器模擬了不同寬度波導的群速度色散(GVD),實現(xiàn)了基于氮化硅的寬帶平坦色散波導設計。(2)實驗研究了基于氮化硅微環(huán)諧振器的光頻梳激發(fā),較橫截面為800 x 1500nm的微環(huán)諧振器,橫截面為800 x 2000nm的微環(huán)諧振器可以產(chǎn)生覆蓋范圍更寬的光頻梳,測試結果與仿真結果相吻合。基于高Q氮化硅微環(huán)諧振器實現(xiàn)了譜寬600nm,梳齒間距為99GHz的寬帶克爾頻率梳。然后提出了一種基于梳齒反饋的光頻梳產(chǎn)生系統(tǒng),通過反饋環(huán)路引入的信號增益、濾波等手段實現(xiàn)了梳齒間距為1倍~6倍FSR可控的光頻梳。(3)實驗制備了鈮酸鋰微環(huán)諧振器,波導中有兩個模式,該微環(huán)諧振器在1542.05nm和1542.31nm處的Q值分別約為6.88×10~5和4.94×10~5。隨后利用此微環(huán)諧振器進行測試,實現(xiàn)了光頻梳的激發(fā)。
【學位單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.1;TN751.2

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本文編號：2813451