[发明专利]一种微波频率梳产生系统及产生方法

权利要求书

1.一种微波频率梳产生系统，其特征在于，包括泵浦源、耦合结构、光力微腔和第一光电探测器；

所述泵浦源用于提供泵浦光，所述泵浦光耦合入所述耦合结构；

所述耦合结构用于将所述泵浦光耦合入所述光力微腔；

所述光力微腔集成于一基片衬底上，所述光力微腔包括光学模式和力学模式；

所述泵浦光在所述光力微腔中激发所述光学模式；

所述光学模式与所述力学模式耦合，产生动力学反作用；

所述动力学反作用驱动所述力学模式，产生光学边带，输出光学频率梳；

所述第一光电探测器位于所述光力微腔的输出端，用于接收所述光学频率梳，所述光学频率梳的梳齿间的拍频产生微波频率梳；

其中，所述泵浦光与所述光力微腔处于大蓝失谐状态，所述耦合结构与所述光力微腔处于过耦合状态，所述大蓝失谐状态为泵浦光频率与光学模式共振频率之差大于力学模式共振频率的十倍，所述过耦合状态为光学模式损耗速率与所述力学模式共振频率处于同一量级。

2.根据权利要求1所述的微波频率梳产生系统，其特征在于，还包括偏振控制器，所述偏振控制器位于所述泵浦源和所述耦合结构之间，所述偏振控制器用于调节所述泵浦光的偏振方向。

3.根据权利要求1所述的微波频率梳产生系统，其特征在于，还包括分束器、第二光电探测器、示波器以及频谱仪；

从所述光力微腔延伸出的所述耦合结构的输出端与所述分束器的输入端连接，所述分束器的第一输出端与所述第一光电探测器连接，所述第一光电探测器与所述示波器连接，所述分束器的第二输出端与所述第二光电探测器连接，所述第二光电探测器与所述频谱仪连接；

所述示波器用于输出所述第一光电探测器探测的时域波形，所述频谱仪用于测量所述微波频率梳的频谱。

4.根据权利要求1～3任一所述的微波频率梳产生系统，其特征在于，所述泵浦源包括波长可调的激光器。

5.根据权利要求1～3任一所述的微波频率梳产生系统，其特征在于，所述泵浦源包括固定波长的激光器。

6.根据权利要求1～3任一所述的微波频率梳产生系统，其特征在于，所述光力微腔包括回音壁模式光力微腔，所述光学模式和所述光力微腔本身的力学模式耦合。

7.根据权利要求1～3任一所述的微波频率梳产生系统，其特征在于，所述光力微腔包括驻波模式光力微腔，所述驻波模式光力微腔内设置有微纳结构、膜状结构、光子晶体、声子晶体或振动原子云；

所述光学模式和所述光力微腔内物体的力学模式耦合。

8.根据权利要求1～3任一所述的微波频率梳产生系统，其特征在于，所述微波频率梳的梳齿线宽为亚Hz至10Hz量级。

9.根据权利要求1～3任一所述的微波频率梳产生系统，其特征在于，所述耦合结构与所述光力微腔集成于同一基片衬底上。

10.一种微波频率梳产生方法，其特征在于，利用权利要求1～9任一所述的微波频率梳产生系统执行，包括：

泵浦源输出泵浦光，所述泵浦光通过耦合结构耦合入光力微腔；

调节所述泵浦光和所述耦合结构，使所述泵浦光与所述光力微腔处于大蓝失谐状态，所述耦合结构与所述光力微腔处于过耦合状态，以使光力微腔输出光学频率梳；

第一光电探测器接收所述光学频率梳，所述光学频率梳的梳齿间的拍频产生微波频率梳；

其中，所述泵浦光在所述光力微腔中激发光学模式；所述光学模式与力学模式耦合，产生动力学反作用；所述动力学反作用驱动所述力学模式，产生光学边带，输出光学频率梳；所述大蓝失谐状态为泵浦光频率与光学模式共振频率之差大于力学模式共振频率的十倍，所述过耦合状态为光学模式损耗速率与所述力学模式共振频率处于同一量级。