5月27日,記者從西安光機所獲悉:該所瞬態光學與光子技術國家重點實驗室張文富研究員、趙衛研究員課題組與北京大學物理學院肖云峰教授、龔旗煌院士課題組合作,在集成微腔光頻梳領域取得新進展,利用合成勢阱場首次在單個微諧振腔中實現了具有32種重復頻率的孤子晶體光頻梳,其重復頻率覆蓋了多個射頻波段和太赫茲波段。
光頻梳就像一種擁有精密刻度的頻率標尺或定時器,是迄今為止最有效的進行絕對光學頻率測量的工具,為發展高分辨率、高精度、高準確性的頻率標準提供了載體,也為精密光譜、激光通信、天文物理、量子操控、遠程時鐘同步和衛星導航等科學研究方向提供了較為理想的研究工具。
近年來,集成微腔光頻梳技術已經取得長足進步,在激光雷達、相干通信、精密光譜、微波光子學、量子光源等領域應用廣泛,而微腔孤子的產生通常具有隨機性,為集成微腔光頻梳的實際應用帶來極大挑戰。為此,研究團隊引入外部控制光場,通過其與泵浦光拍頻形成的腔內光場勢阱,實現了對孤子的捕獲和操控,從而得到腔內孤子等間隔排布的合成孤子晶體光頻梳(也稱為完美孤子晶體光頻梳)。合成孤子晶體光頻梳的實現,打破了微腔尺寸對孤子光頻梳重復頻率的限制。同時,孤子晶體排布的有序性使得梳齒功率得到巨大提升,為集成微腔光頻梳應用奠定了基礎。
研究還揭示了一種不同于傳統微腔呼吸孤子的新型孤子受迫振蕩現象,其來源于合成光場勢阱和孤子脈沖的群速度差;通過調諧控制光束的頻率,可實現對振蕩頻率的人為調控。此外,由于微腔內存在熱光效應,孤子的重復頻率也將在小范圍內實現精細調諧。(記者 霍強)
編輯: 陳戍
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