许凡 赵妍 吴宇航 王文驰 金雪莹

(合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,测量理论与精密仪器安徽省重点实验室,合肥 230009)

在考虑光学微腔中高阶色散效应的情况下,以耦合非线性薛定谔方程为理论模型,研究了高阶色散作用下双耦合微腔内克尔光频梳的稳定性和非线性动力学,并讨论了各阶色散参数对腔内光场演化和光谱特性的影响.理论分析结果表明,三阶色散的加入使得参量空间的稳定域扩大,周期性变化的呼吸孤子态和混沌态转变为稳定的亮孤子态.此外,各高阶色散项及其组合对光频梳的光谱特性包括最大失谐、腔内脉冲峰值功率、色散波频谱位置等有显著影响.具体地,三阶色散和正四阶色散能够展宽光谱,增强色散波;而负四阶色散抑制色散波产生,得到对称的孤子频率梳;五阶色散可以调控光孤子的漂移方向和速度.理论研究结果对于双耦合微腔实验中的色散调控及设计、稳定性研究具有重要价值.

1 引言

基于光学微腔的克尔光频梳凭借其跨倍频程宽光谱、高重复频率、低功耗和高集成度等优点,在光钟[1]、高速通信[2]、超快距离测量[3]、双光梳光谱[4]等领域具有广泛的应用价值.回音壁模式光学微腔因其具有超高品质因子(Q值)和极小模式体积,使得腔内具有极高的能量密度,从而能够在低阈值下激发级联四波混频效应,将泵浦光场转移到邻近的模式中,形成一系列宽带的梳状光谱[5].目前,国内……