[发明专利]一种全数字可编程光学频率梳产生方法与装置

说明书

本发明公开了一种全数字可编程光学频率梳产生方法与装置。根据目标光学频率梳，采用智能优化算法优化得到和产生时域二元数字采样序列信号；以该二元数字采样序列信号对窄线宽激光器进行相位调制，产生平坦光学频率梳。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；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；改变窄线宽激光器的输出波长，调整频率梳的中心波长。本发明以全数字方式生成平坦光学频率梳，同时频率梳分量数目、频率梳分量间隔易于数字编程调整，并具有结构简单等优势，在精密测量与标定、光学传感、信号分析与处理中有着重要应用。

技术领域

本发明涉及全数字可编程光学频率梳产生技术领域，具体涉及一种全数字可编程光学频率梳产生方法与装置。

背景技术

光学频率梳(optical frequency comb，简称为光梳、光频梳、也称为频率梳)，是指在频谱上由一系列频率分量间隔(或简称间隔)均匀且具有相干稳定相位关系的频率分量(或频率梳分量)组成的光信号。当前，光学频谱梳应用十分广泛，诸如在光信号合成、微波/毫米波/太赫兹信号生成、光载无线技术(radio over fiber)、光谱/电谱分析、光学传感和量子通信中发挥着重要作用。

鉴于光学频率梳的广泛和重要应用，相关的生成技术和方案逐渐成为研发热点。光学频率梳生成的典范方案包括以下文献公开内容：

1、基于稳定的锁模激光器

S.A.Diddams,D.J.Jones et al.Direct link between microwave and opticalfrequencies with a300THz femtosecond laser comb.Physical Review Letters,84(22):5102,2000；

D.Hou,B.Ning et al.Demonstration of a stable erbium-fiber-laser-basedfrequency comb based on a single rubidium atomic resonator.Applied PhysicsLetters,102(15):151104,2013。

2、基于级联电光调制结构

S.Ozharar,F.Quinlan et al.Ultraflat optical comb generation by phase-only modulation of continuous-wave light.IEEE Photonics Technology Letters,20(1/4):36,2008；

T.Sakamoto,T.Kawanishi et al.10GHz,2.4ps pulse generation using asingle-stage dual-drive Mach-Zehnder modulator.Optics letters,33(8):890–892,2008；

R.Wu,V.Supradeepa et al.Generation of very flat optical frequencycombs from continuous-wave lasers using cascaded intensity and phasemodulators driven by tailored radio frequency waveforms.Optics letters,35(19):3234–3236,2010；

C.He,S.Pan et al.Ultraflat optical frequency comb generated based oncascaded polarization modulators.Optics letters,37(18):3834–3836,2012。