高Q值微環(huán)諧振器中產(chǎn)生克爾光頻梳的理論研究.pdf

1、光頻梳技術(shù)的出現(xiàn)，給光頻率測量，通信應(yīng)用等帶來巨大的應(yīng)用前景，而微環(huán)諧振器產(chǎn)生的克爾光頻梳，具有頻譜寬，功耗小，頻率穩(wěn)定性高，以及體積小易集成等優(yōu)勢，成為近年來的研究熱點(diǎn)。雖然實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)證實(shí)了基于微環(huán)諧振器可產(chǎn)生寬頻譜穩(wěn)定的克爾光頻梳，但是對克爾光梳產(chǎn)生機(jī)制的分析理解仍然不成熟，相關(guān)理論研究也相對較少，從而阻礙了克爾光梳的進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用。本文基于高 Q值微環(huán)諧振器，對克爾光梳的相關(guān)機(jī)制、原理，特性以及相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了深入的理論研究，主

2、要工作內(nèi)容和創(chuàng)新如下：
　　1、利用LLE方程建立了克爾光梳的產(chǎn)生模型，涉及的物理效應(yīng)包括微環(huán)內(nèi)損耗、失諧、色散等，利用仿真形成了克爾光頻梳產(chǎn)生的四個(gè)不同階段模型，分析解釋了每一階段的主要機(jī)制，主要包括四波混頻和不穩(wěn)定性調(diào)制等。仿真結(jié)果分析表明，克爾光梳產(chǎn)生是多種非線性效應(yīng)共同參與的結(jié)果，與泵浦光功率，調(diào)諧值等密切相關(guān)。仿真結(jié)果與近期報(bào)道的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
　　2、對克爾光梳的相干特性進(jìn)行了深入研究。探究了不同情況下噪聲種

3、子對光梳相干產(chǎn)生的影響，包括初始狀態(tài)隨機(jī)注入噪聲種子，以及光梳產(chǎn)生過程中人為注入噪聲種子，對光梳產(chǎn)生的影響。通過分析光梳的頻率相干性和時(shí)間相干性，得出噪聲種子對光梳演化過程的影響。分析結(jié)果表明，由于克爾光梳的產(chǎn)生是由隨機(jī)噪聲觸發(fā)的，且其演化過程中包含多種復(fù)雜的非線性效應(yīng)，因此不同光梳之間普遍具有較低的相干性。
　　3、由于克爾光梳具有頻譜寬、線寬窄、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢，本文研究了將克爾光梳作為調(diào)制光源在通信傳輸系統(tǒng)中的傳輸特性。首先分