激光频率同步中的色散耦合与耗散耦合

摘要： 耦合驱动的频率同步对于光子系统中工作的光源阵列至关重要。通过采用激光器的二维非线性振子模型，我们分析了色散耦合与耗散耦合这两种不同耦合类型在促进两个非全同激光器实现频率锁定中的作用。在这两种情况下，当耦合强度超过临界值时，两个振子都会同步进入频率锁定状态。研究表明，色散同步过程与硬频率跃迁相关，而耗散同步过程则与软频率跃迁相关。通过理论分析与数值模拟，我们证明色散耦合会产生具有非对称光强特性的双稳态同步模式，且其频率受耦合强度控制；相比之下，耗散耦合则诱导出具有对称光强特性且频率与耦合强度无关的单稳态同步。本研究结果将为理解频率锁定的耦合机制提供基础，从而实现对激光器阵列同步特性的调控。