基于光电振荡器的光学频率梳生成技术研究

摘要

光学频率梳是一种特殊的激光光源，其频谱表现为一系列等间隔梳状的频率分量。鉴于其频谱的特点，光学频率梳在密集波分复用、高精密测量、光谱分析及高精度标频等领域有着广泛的应用，如何产生平坦度好、边模抑制比高、频谱宽、稳定性好以及谱线条数多的光学频率梳一直是研究者追求的主要目标。而光电振荡器能够产生频谱纯度高、相位噪声低和稳定性高的微波射频信号，因此本文对基于光电振荡器的光学频率梳生成技术开展了系列研究，主要的工作内容如下:
　　(1)综合概述了光学频率梳生成技术的研究背景和意义，回顾了国内外对光学频率梳生成技术和光电振荡器的研究现状。对光电振荡器的结构和基本原理进行了研究，并分析了双环结构对边模的抑制作用。
　　(2)对光学频率梳生成技术进行了系统总结，并研究了基于单偏振/偏振复用双平行马赫曾德尔调制器产生光学频率梳的方案。研究结果表明，通过控制调制器的各个参数，可以产生可调谱线条数的高平坦度、高边模抑制比的光学频率梳。
　　(3)采用偏振复用双平行马赫曾德尔调制器，设计了一种基于光电振荡器的光学频率梳生成新方案。其中一路光分支偏振态的偏转使得两路光信号处于相互正交的偏振状态，在合波时不会发生干涉。同时利用光电振荡器产生高频谱纯度的微波信号，并作为调制器的射频源，产生了平坦度好以及边模抑制比高的光学频率梳。并且通过灵活控制滤波器中心频率、调制器参数和光源波长得到了频率间隔可调、谱线数目可调以及工作中心频率可调的可重构频率梳。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 研究背景

1．2 光学频率梳

1．2．1 产生方式

1．2．2 国内外研究现状

1．2．3 光学频率梳的应用

1．3 光电振荡器

1．3．1 光电振荡器简介

1．3．2 国内外研究现状

1．4 论文的主要工作和章节安排

2 光电振荡器的技术研究

2．1．1 起振条件

2．1．2 振荡频率及振荡模式分析

2．1．3 频谱性能

2．1．4 仿真分析

2．2 双环结构的原理分析

2．3 本章小结

3 光学频率梳生成技术研究

3．1 锁模激光器法

3．2 循环频移法

3．3 调制器法

3．3．1 相位调制器

3．3．2 马赫曾德尔调制器

3．3．3 单个调制器法

3．3．4 级联调制器法

3．3．5 双平行马赫曾德尔调制器

3．3．6 仿真分析

3．4 本章小结

4 基于光电振荡器的光学频率梳生成技术

4．1 光学频率梳生成系统的构建

4．2 光电振荡器产生微波信号的幅值分析

4．3 仿真分析

4．3．1 谱线条数可调

4．3．2 谱线间的间距可调

4．3．3 工作中心频率可调

4．4 本章小结

5 结论

参考文献

作者简历

学位论文数据集