增益开关半导体激光器驱动的孤子微梳
光学
2021-04-14 v2
摘要
通过将芯片级微谐振器注入锁定到连续波（CW）III-V 激光器，已成功产生耗散 Kerr 孤子（DKSs）。这一进展实现了以一键模式运行且可达到微波重复频率的全集成混合微梳系统。然而，CW 驱动的 DKS 表现出低能量转换效率和高光学功率阈值，特别是当重复频率处于便于用现成电子设备直接探测的微波范围内时。高效的 DKS 可通过时空结构光（即脉冲抽运）产生，然而迄今为止这需要复杂的级联调制器来进行脉冲合成。在此，我们展示了一种脉冲抽运的光子集成方法。通过以 X 波段和 K 波段微波范围内的开关频率主动切换注入锁定 III-V 半导体激光器的偏置电流，我们用相干皮秒激光脉冲抽运晶体集成微谐振器，实现了具有稳定重复频率的 DKS 产生，并将所需的平均抽运功率降低了一个数量级，达到了几毫瓦的创纪录水平。此外，我们揭示了抽运脉冲相位分布的关键作用，并首次通过在增益开关模式下进入多模激射机制或施加外部啁啾，在脉冲抽运方案中实现了相位工程，以支持稳健的单孤子产生。我们的工作利用了增益开关技术和脉冲抽运技术的优势，并确立了结合不同紧凑型频率梳平台的优点，从而提升了节能型芯片级微梳的潜力。
关键词
引用
@article{arxiv.2006.10662,
title = {Gain-switched semiconductor laser driven soliton microcombs},
author = {Wenle Weng and Aleksandra Kaszubowska-Anandarajah and Jijun He and Prajwal D. Lakshmijayasimha and Erwan Lucas and Junqiu Liu and Prince M. Anandarajah and Tobias J. Kippenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10662},
year = {2021}
}