研究目的
探索在紫外、可见光、近红外和中红外光谱区域中，于非中心对称光学微谐振器内产生和转换光学频率梳的途径。
研究成果
研究表明，非中心对称光学微谐振器具有在宽光谱范围内产生和转换光学频率梳的潜力，为无需八倍频程光谱的低功耗、自参考频率梳提供了一条实现途径。
研究不足
该研究聚焦于理论路径与初步成果；针对特定应用的实际实施与优化可能需要进一步研究。
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 2019.6.23-2019.6.27] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 非中心对称光学微腔中的频率梳产生与转换
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 2019.6.23-2019.6.27] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 非中心对称光学微腔中的频率梳产生与转换
DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8871624
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
光学频率梳已成为光学精密测量的关键技术[1]，在宽带高分辨率分子光谱学领域具有巨大潜力[2]，并有望推动未来光钟的发展[3]。对于低功耗、紧凑型和移动应用场景，高重复频率梳状光源（如连续波泵浦克尔梳[4]和基于三阶非线性的孤子频率梳[5]）展现出独特优势。目前这类频率梳大多工作在1550纳米附近的近红外波段，主要受材料色散特性限制。然而从天文光谱学到光钟量子物理，再到分子传感等诸多应用领域，都需要工作在紫外（UV）、可见光（VIS）和中红外（MIR）波段的频率梳[3,6-8]。本文提出了实现该目标的多种技术路径：首先采用具有二阶非线性的同步泵浦高Q值回音壁模式谐振腔，通过工程化准相位匹配结构，将21GHz高重复频率近红外频率梳同步转换为可见光与紫外波段（图1(a)）；进一步通过简并光学参量振荡（OPO）可产生原始梳状光源的中红外次谐波，非简并OPO更能实现波长可调的信号光梳与闲频光梳。这些成果为构建单微谐振腔内横跨紫外、可见光、近红外和中红外波段的相位相干频率梳链路奠定了基础，有望实现无需倍频程光谱（如3f-4f干涉仪）的低功耗自参考频率梳。此外，我们还展示了基于少模光学微谐振腔二阶非线性的频率梳初步成果（图1(b)），这类梳状光源不仅能拓展至非近红外波段，更具备克尔微梳难以实现的快速电光调谐优势。
作者：
Jan Szabados，Ingo Breunig，Karsten Buse
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