[发明专利]光频梳的产生装置、产生装置制备方法及产生方法

说明书

本申请公开了一种光频梳的产生装置、产生装置制备方法及产生方法，涉及光学频率梳。其中，该装置包括衬底，以及衬底上生长的泵浦波导、抑制波导和光学微腔；光学微腔用于产生光频梳；泵浦波导位于光学微腔的外侧，泵浦波导用于向光学微腔中入射光信号；抑制波导为位于光学微腔外侧的弧形波导，抑制波导与光学微腔在拉曼频率处具有耦合效应。本申请通过在光频梳的产生装置中增加抑制波导，并且抑制波导与光学微腔在拉曼频率处具有耦合效应，提升光学微腔中拉曼散射效应产生的光功率阈值，抑制光学微腔中的拉曼散射效应，防止拉曼激光的产生，从而产生高质量的光频梳。

技术领域

本申请涉及光学频率梳，特别是涉及一种光频梳的产生装置、产生装置制备方法及产生方法。

背景技术

光学频率梳(Optical Frequency Comb，OFC)简称光频梳，是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，是一种频率上分立的等间隔光学梳齿。光频梳技术的出现，实现了光频率到微波频率的转换，让精密测量光学频率成为可能，并有助于光学原子钟的实现。

随着微纳加工技术的发展，使用光学微腔产生光频梳的技术开始占据越来越重要的地位，这种光频梳又称为微腔光频梳。然而由于传统的光频梳产生技术中，光学微腔所使用的材料通常为晶体材料，因此，光学微腔在产生光频梳的同时，还会发生拉曼散射效应，由于拉曼散射效应的影响，无法产生光频梳而是产生拉曼激光，即使产生了光频梳，也会影响光频梳的质量。

发明内容

有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种光频梳的产生装置，该装置可以抑制光学微腔中的拉曼散射效应，防止拉曼激光的产生，从而产生高质量的光频梳。

为了达到上述目的，本申请提出的技术方案为：

第一方面，本申请实施例提供了一种光频梳的产生装置，包括：衬底，以及衬底上生长的泵浦波导、抑制波导和光学微腔；

所述光学微腔用于产生光频梳；

所述泵浦波导位于所述光学微腔的外侧，所述泵浦波导用于向光学微腔中入射光信号；

所述抑制波导为位于所述光学微腔外侧的弧形波导，所述抑制波导与所述光学微腔在拉曼频率处具有耦合效应；所述拉曼频率为所述光学微腔发生拉曼散射效应时产生的散射光的频率。

一种可能的实施方式中，所述光学微腔与所述抑制波导相对于衬底的高度相同。

一种可能的实施方式中，所述抑制波导为与所述光学微腔同心的圆弧波导。

一种可能的实施方式中，所述抑制波导还包括延伸部分，所述延伸部分从所述圆弧波导尾端延伸出去；所述抑制波导的延伸部分远离所述光学微腔。

一种可能的实施方式中，所述延伸部分位于圆弧波导尾端的一侧或两侧。

一种可能的实施方式中，所述圆弧波导的弧度为(0°，360°)中任一度数。

第二方面，基于相同的设计构思，本申请实施例还提供一种光频梳的产生装置制备方法，包括：

在衬底上生长晶体材料薄膜；

确定所述光学微腔的尺寸和所述抑制波导的尺寸，使得所述抑制波导与所述光学微腔在拉曼频率处具有耦合效应；所述拉曼频率为，所述光学微腔发生拉曼散射效应时产生的散射光的频率；

确定所述泵浦波导的尺寸；

根据所述光学微腔的尺寸、所述泵浦波导的尺寸和所述抑制波导的尺寸，对所述晶体材料薄膜进行刻蚀，得到泵浦波导、抑制波导和光学微腔。

一种可能的实施方式中，所述确定所述光学微腔的尺寸和所述抑制波导的尺寸的步骤包括：

根据产生的光频梳的重复频率，确定光学微腔的尺寸；