發(fā)布時(shí)間：2022-12-10 01:07

　　2007年,Del’Haye等人報(bào)道了世界上第一個(gè)微腔光頻梳,自此之后,微腔光頻梳先后在多種材料平臺(tái)上被實(shí)現(xiàn),并且被成功地應(yīng)用到超高速并行光通信技術(shù)、微波光子學(xué)、光學(xué)頻率合成、光鐘、雙梳光譜學(xué)和雙梳測(cè)距等領(lǐng)域,展現(xiàn)出前所未有的優(yōu)異性能。本論文采用高折射率差微環(huán)諧振腔,基于外部注入泵浦光和“自鎖定”產(chǎn)生泵浦光兩種技術(shù)方案,開展了微腔光頻梳產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)和理論研究,具體的研究?jī)?nèi)容和取得的成果如下:一、系統(tǒng)地研究了微環(huán)諧振腔的設(shè)計(jì)和測(cè)試方案。針對(duì)產(chǎn)生微腔光頻梳的需求,對(duì)微環(huán)諧振腔的自由光譜范圍、品質(zhì)因子和色散系數(shù)進(jìn)行了針對(duì)性的設(shè)計(jì),并采用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體相兼容的工藝制備出高折射率差微環(huán)諧振腔。采用光纖環(huán)形諧振腔輔助的測(cè)試方法,對(duì)微環(huán)諧振腔的主要參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試表征,其自由光譜范圍約為49GHz,品質(zhì)因子分布在1.4~2.1×10~6,微腔的色散系數(shù)約為43ps~2/km。二、實(shí)現(xiàn)了微環(huán)諧振腔的蝶形封裝,首次采用半導(dǎo)體致冷器（TEC）調(diào)諧微環(huán)諧振腔諧振峰的方法,產(chǎn)生了片上孤子晶體頻梳。類比晶體中的晶格結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)中觀察到的孤子晶體具有理想態(tài)、Schottky缺陷、Frenkel缺陷和超結(jié)構(gòu)缺陷等多... 

【文章頁數(shù)】：178 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 光學(xué)頻率梳簡(jiǎn)介
    1.2 光頻梳的種類及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于鎖模激光器的光頻梳
        1.2.2 基于光電調(diào)制技術(shù)的光頻梳
        1.2.3 微腔克爾光頻梳
    1.3 論文的內(nèi)容安排
第二章 光學(xué)微腔的設(shè)計(jì)、制備與測(cè)試
    2.0 光學(xué)微腔的濾波特性
    2.1 光學(xué)微腔的設(shè)計(jì)
        2.1.1 光學(xué)微腔的自由光譜范圍
        2.1.2 光學(xué)微腔的品質(zhì)因子
        2.1.3 光學(xué)微腔的色散特性
    2.2 光學(xué)微腔的制備
    2.3 光學(xué)微腔的參數(shù)測(cè)試
        2.3.1 波導(dǎo)傳輸損耗的測(cè)試
        2.3.2 光學(xué)微腔的參數(shù)測(cè)試
    2.4 小結(jié)
第三章 光學(xué)微腔中的光參量振蕩
    3.1 光學(xué)微腔中的相位匹配
    3.2 光學(xué)微腔中光參量振蕩的耦合模理論
    3.3 光參量振蕩的閾值
    3.4 光學(xué)微腔中的光參量振蕩
        3.4.1 用于OPO實(shí)驗(yàn)的微環(huán)諧振腔介紹
        3.4.2 微環(huán)諧振腔中的光參量振蕩實(shí)驗(yàn)
    3.5 小結(jié)
第四章 微腔光頻梳
    4.1 Lugiato-Lefever方程
    4.2 微腔光頻梳產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)
    4.3 微腔光頻梳的噪聲分析
    4.4 小結(jié)
第五章 微腔孤子晶體頻梳
    5.1 微腔孤子晶體頻梳的產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 微腔孤子晶體的產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)
        5.1.2 微腔孤子晶體的分類
        5.1.3 泵浦的失諧量測(cè)量
        5.1.4 微腔孤子晶體的轉(zhuǎn)換效率
        5.1.5 微腔孤子晶體頻梳的穩(wěn)定性分析
    5.2 孤子晶體頻梳的拉曼自頻移效應(yīng)
    5.3 孤子晶體頻梳的線寬和短時(shí)間重頻穩(wěn)定性
        5.3.1 延時(shí)自外差法測(cè)量光波線寬和短時(shí)間頻率穩(wěn)定性基礎(chǔ)
        5.3.2 孤子晶體頻梳的線寬及短時(shí)間重頻穩(wěn)定性測(cè)量
    5.4 程控孤子晶體頻梳的產(chǎn)生
    5.5 基于微環(huán)諧振腔的窄線寬激光器及孤子晶體頻梳產(chǎn)生
        5.5.1 集成化的窄線寬激光器
        5.5.2 可高度集成的孤子晶體頻梳
    5.6 小結(jié)
第六章 “自鎖定”微腔光頻梳
    6.1 “自鎖定”微腔光頻梳產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)
    6.2 雙色泵浦微腔光頻梳的產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)
    6.3 濾波器驅(qū)動(dòng)的耗散四波混頻鎖模激光器
        6.3.1 耗散四波混頻鎖鎖模激光器簡(jiǎn)介
        6.3.2 速率可倍頻調(diào)節(jié)的“FD-DFWM”鎖模激光器實(shí)驗(yàn)研究
        6.3.3 速率可調(diào)諧的“FD-DFWM”鎖模激光器的理論仿真
    6.4 基于環(huán)形光纖腔的微腔光頻梳
    6.5 “自鎖定”正交雙梳實(shí)驗(yàn)研究
    6.6 小結(jié)
第七章 工作總結(jié)與展望
    7.1 論文的主要研究成果及創(chuàng)新點(diǎn)
    7.2 對(duì)未來工作的展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 插圖和表格索引
    A.1 插圖索引
    A.2 表格索引
附錄B 符號(hào)與縮略詞
    B.1 符號(hào)
    B.2 縮略詞
致謝
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Numerical simulation and temporal characterization of dual-pumped microringresonator-based optical frequency combs[J]. XIAOHONG HU,WEIQIANG WANG,LEIRAN WANG,WENFU ZHANG,YISHAN WANG,WEI ZHAO.  Photonics Research. 2017(03)
[2]相干光纖通信系統(tǒng)對(duì)激光器線寬的要求[J]. 劉繼紅,張瑩,梁猛.  光通信技術(shù). 2011(12)
[3]高速BPSK相干光通信系統(tǒng)對(duì)激光器線寬要求[J]. 徐爭(zhēng)放.  空間電子技術(shù). 2011(01)



本文編號(hào)：3715747