基于調制光頻梳的薄膜鈮酸鋰波導超連續譜研究

黃毅，吳侃，肖澤宇，李鐵映，蔡明璐，陳建平

（上海交通大學 電子信息與電氣工程學院 區域光纖通信與新型光通信系統國家重點實驗室，上海 200240）

0 引言

光學頻率梳是一種頻率譜線間間隔均勻且相干的多波長激光源。最近光學頻率梳在不同領域的應用在不斷拓寬，例如可以應用在光譜學［1］、原子鐘［2］、光通信［3］和微波光子學［4］等中。產生光學頻率梳的方法一般有三種：1）基于鎖模激光器產生固定重復頻率的光頻梳［5］，這種方法由于激光器性能限制，難以集成化［6］；2）基于克爾非線性，在片上的高Q值微環或微腔中產生光學頻率梳［7-8］，該方案較難在微環或微腔內同時實現超寬譜（如覆蓋倍頻程）且具有較小梳齒間隔的光頻梳；3）利用電光效應進行電光調制產生光頻梳［9-10］，這種方法可以獲得重頻大范圍可調的光頻梳，但產生的光譜寬度通常有限。過去的電光調制往往是利用非集成的鈮酸鋰調制器，近年來薄膜鈮酸鋰調制器受到了廣泛的關注，相比于非集成的鈮酸鋰調制器，薄膜鈮酸鋰調制器可以達到更低的半波電壓（2～2.5 V）［11］，因此使用薄膜鈮酸鋰調制器可以達到更大的調制深度，從而產生更寬光譜的電光頻梳。

另一方面，將飛秒脈沖輸入高非線性的波導，經波導介質的非線性效應，可以得到超寬的光譜展寬，即超連續譜產生［12-13］。特別地，為了實現光頻梳的自參考鎖定，需要將光譜展寬到覆蓋倍頻程。同時還需要將輸入光譜做倍頻，利用倍頻信號與超連續光譜在光譜上的拍頻，來提取出所需的載波包絡頻率。……