研究目的
通过电光调制器和高度非线性光纤中的级联四波混频,展示如何利用中心波长相距4纳米的两束C波段激光器,在S、C和L波段同时产生超过316个波长。
研究成果
该系统展示了从两个C波段激光器同步产生超过316个S、C和L波段激光,实现了独特光谱源规模扩大158倍。电光梳生成提高了受激布里渊散射阈值,从而允许功率提升及后续四波混频增强。该系统可作为密集波分复用和任意射频波形生成应用中的单一光源。
研究不足
功率缩放主要受受激布里渊散射(SBS)限制,该效应会产生反向反射功率并可能损坏设备。若未进行初始梳状谱生成,则需对高非线性光纤施加应力以提高SBS阈值。
1:实验设计与方法选择:
实验采用1548纳米和1552纳米两个独立激光源,通过50/50耦合器结合,在铌酸锂电光调制器中进行25GHz的正弦强度与相位调制。调制信号经功率放大至约800毫瓦后,在高非线性光纤(HNLF)中经历级联四波混频,产生S、C和L波段的波长。
2:样本选择与数据来源:
使用线宽约100kHz的两个激光源。
3:实验设备与材料清单:
铌酸锂电光调制器、铒镱共掺光纤放大器、高非线性光纤、50/50耦合器、90/10耦合器、偏振控制器、微波衰减器、功分器及放大器。
4:实验流程与操作步骤:
将激光合并调制后进行放大,通过HNLF实现四波混频,提取部分输出功率进行光谱测量。
5:数据分析方法:
通过分析光谱统计S、C和L波段20dB带宽内的谱线数量。
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lithium niobate electro-optic modulators
Modulate the phase and intensity of laser light for frequency comb generation.
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Erbium-Ytterbium co-doped fiber amplifier
Amplify the initial comb lines to nearly 800 mW for cascaded four-wave mixing.
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highly nonlinear fiber
Facilitate cascaded four-wave mixing to generate wavelengths in S, C, and L bands.
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50/50 coupler
Combine two independent laser sources.
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90/10 coupler
Extract a portion of the output power to measure the spectrum.
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polarisation controllers
Align the laser polarisation to lithium niobate modulator axis.
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microwave attenuators
Ensure the modulators receive enough driving power.
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power splitters
Split the RF signal to feed the cascaded modulators.
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amplifiers
Amplify the RF signal to drive the modulators.
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