[发明专利]一种光学频率梳的产生系统

说明书

本申请提供一种光学频率梳的产生系统。该系统包括用于发送泵浦光的第一激光发射器、用于发射信号光的第二激光发射器、用于发射闲频光的第三激光发射器和频率梳产生装置；其中，频率梳产生装置包括非线性晶体；泵浦光、信号光和闲频光进入非线性晶体，在非线性晶体中由于二阶非线性效应，产生光学频率梳。与现有的飞秒光学频率梳相比，由于本申请实施例中的激光器并不是激光脉冲序列，因此，采用本申请实施例中的光学频率梳的产生系统生成的光学频率梳，在频谱宽度上不会受到脉冲宽度的限制，进而能够更加容易扩展频谱宽度。

技术领域

本申请涉及光学技术领域，特别涉及一种光学频率梳的产生系统。

背景技术

光学频率梳(Optical Frequency Comb，OFC)是指在频谱上由一系列均匀间隔且具有相干稳定相位关系的频率分量组成的光谱。类似于平时使用的以单位长度作为标准间隔的刻度尺，如果将刻度尺上的标准间隔由长度替换为频率，就可以利用这把刻度尺像测量长度一样来测量频率，这即是光学频率梳。光学频率梳在频域上通常由数十、乃至数千个具有相等频率间隔的激光谱线组成，在时域上则是超短激光脉冲。通过检测和控制光学频率梳的脉冲重复频率和载波与包络间的偏移频率，可以实现对任意光学频率的测量。

随着光通信技术的飞速发展，OFC由于其在光学任意波形产生、多波长超短脉冲产生和密集波分复用等领域的广泛应用吸引了越来越多的关注。传统光学频率梳一般是利用钛宝石飞秒激光器或者光纤锁模激光器产生的飞秒光学频率梳，这些激光器输出的是激光脉冲序列，这些脉冲在时间域上等间隔并且位相完全一致，因此在频率域上对应的频谱是频率间隔相等、位相关系稳定的频率梳。然而，由于飞秒光学频率梳的频谱宽度与脉冲宽度成反比，为了获得较宽的频率梳，需要非常短的脉冲，这就增加了扩展频谱宽度的难度。

基于此，目前亟需一种光学频率梳的产生系统，用于解决现有技术中飞秒光学频率梳扩展频谱宽度的难度较高的问题。

发明内容

本申请提供了一种光学频率梳的产生系统，可用于解决现有技术中飞秒光学频率梳扩展频谱宽度的难度较高的技术问题。

本申请实施例提供一种光学频率梳的产生系统，所述系统1包括第一激光发射器11、第二激光发射器12、第三激光发射器13和频率梳产生装置14；所述频率梳产生装置14包括非线性晶体141；

所述第一激光发射器11、所述第二激光发射器12和所述第三激光发射器13，分别用于发射泵浦光、信号光和闲频光；

泵浦光、信号光和闲频光进入所述非线性晶体141，在所述非线性晶体141中由于二阶非线性效应，产生光学频率梳。

可选地，所述频率梳产生装置14还包括谐振腔，所述非线性晶体141位于所述谐振腔中间；

泵浦光、信号光和闲频光经所述谐振腔多次反射后，进入所述非线性晶体141，在所述非线性晶体141中由于二阶非线性效应和级联效应，产生光学频率梳。

可选地，所述谐振腔包括第一透镜1421和第二透镜1422，所述第一透镜1421和所述第二透镜1422相对设置，所述非线性晶体141位于所述第一透镜1421和所述第二透镜1422中间；

泵浦光、信号光和闲频光经所述第一透镜1421和所述第二透镜1422多次反射后，进入所述非线性晶体141，在所述非线性晶体141中由于二阶非线性效应和级联效应，产生光学频率梳。

可选地，所述系统1还包括第三透镜15和第四透镜16；所述第三透镜15允许泵浦光透过但反射信号光，所述第四透镜16允许泵浦光和信号光透过但反射部分闲频光；

泵浦光从所述第三透镜15射出后，与经所述第三透镜15反射后的信号光合束后，从所述第四透镜16中射出，并与经所述第四透镜16反射后的闲频光合束，合束后的泵浦光、信号光和闲频光进入所述非线性晶体141，在所述非线性晶体141中由于二阶非线性效应，产生光学频率梳。