[发明专利]一种全数字可编程光学频率梳产生方法与装置

权利要求书

1.一种全数字可编程光学频率梳产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：从所需的目标光学频率梳出发，采用智能优化算法获得二元数字采样序列；

步骤2：以二元数字采样序列触发可编程二元数字信号发生器(10)产生二元数字采样序列信号；

步骤3：将二元数字采样序列信号加载到电光相位调制器(30)上，对窄线宽激光器(20)发出的单波长连续光进行相位调制；

步骤4：在电光相位调制器(30)输出端，得到平坦光学频率梳。

2.如权利要求1所述的一种全数字可编程光学频率梳产生方法，其特征在于，还包括步骤5：即通过改变二元数字采样序列信号中1和0之间的跳变点数目和位置，调整频率梳分量数目。

3.如权利要求1所述的一种全数字可编程光学频率梳产生方法，其特征在于，还包括步骤6：即通过改变二元数字采样序列信号中单个比特的时域宽度，调整频率梳分量间隔。

4.如权利要求1所述的一种全数字可编程光学频率梳产生方法，其特征在于，还包括步骤7：即通过改变窄线宽激光器的输出波长，调整频率梳的中心波长。

5.如权利要求2所述的一种全数字可编程光学频率梳产生方法，其特征在于，所述智能优化算法为模拟退火算法、遗传算法、粒子群优化算法或者蚁群算法。

6.如权利要求5所述的一种全数字可编程光学频率梳产生方法，其特征在于，所述模拟退火算法具体为：

1)对跳变点集合{t_n}进行随机初始化，并设置算法的初始温度为T₀，设置算法累积拒绝次数变量sig的初始值为0；

2)对sig的大小进行评估，当sig大于S时，算法终止，输出优化结果，否则进行以下步骤；其中，S为一个不小于所述跳变点数目10倍以上的整数；

3)对跳变点进行随机更改，从而产生新的跳变点集合{t′_n}；

4)对两组跳变点集合构成的相位跳变函数的频谱进行分析，以所需N个频谱点频谱强度的模方的方差为评价函数δ，并计算两组跳变点集合对应的评价函数差值Δδ；

5)若Δδ＜0或者函数exp(-Δδ/T_l)大于一个0至1之间的均匀随机数，则接受第(3)步跳变点的更改，否则拒绝并累加拒绝次数变量sig，其中T_l表示当前循环内算法温度；

6)降低算法温度T_l，保证算法的收敛性，并跳转到第2)步。

7.一种全数字可编程光学频率梳产生装置，其特征在于，包括二元数字信号发生器(10)、窄线宽激光器(20)和电光相位调制器(30)；所述二元数字信号发生器(10)和窄线宽激光器(20)分别连接到电光相位调制器(30)。

8.如权利要求7所述的一种全数字可编程光学频率梳产生装置，其特征在于，所述二元数字信号发生器(10)的型号为Anritsu MT1810A。

9.如权利要求7所述的一种全数字可编程光学频率梳产生装置，其特征在于，所述窄线宽激光器(20)的型号为TeraXion PS-TNL。

10.如权利要求7所述的一种全数字可编程光学频率梳产生装置，其特征在于，所述电光相位调制器(30)的型号为EOspace PM-DS5-20-PFA-LV。