光子芯片微谐振子中孤子自注入锁定的动力学
光学
2021-01-27 v5 斑图形成与孤子
应用物理
摘要
孤子微梳构成了芯片级光学频率梳，并有可能影响从频率合成、电信到天文学的众多应用。随着泵浦激光到微谐振器的自注入锁定实现孤子形成，对外部驱动激光的要求已显著放宽。然而迄今为止，该过程的动力学尚未被完全理解。先前的自注入锁定模型无法解释足够大的失谐——这对孤子形成至关重要。在此，我们首次建立了非线性微谐振器自注入锁定（非线性自注入锁定）的理论模型，并表明顺时针与逆时针光的自相位调制和交叉相位调制使孤子形成成为可能。利用可直接探测的30 GHz重复频率的集成孤子微梳，其由DFB激光器自注入锁定到Si3N4微谐振器芯片构成，我们通过实验研究了经由自注入锁定的孤子形成动力学以及重复频率演化。我们揭示微谐振器中的Kerr非线性显著改变了锁定动力学，使激光发射频率红失谐。我们提出并实现了一种测量非线性频率调谐曲线并同时实时观测微梳状态切换的新技术。
引用
@article{arxiv.1912.11303,
title = {Dynamics of soliton self-injection locking in a photonic chip-based microresonator},
author = {Andrey S. Voloshin and Nikita M. Kondratiev and Grigory V. Lihachev and Junqiu Liu and Valery E. Lobanov and Nikita Yu. Dmitriev and Wenle Weng and Tobias J. Kippenberg and Igor A. Bilenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11303},
year = {2021}
}