光学频率 comb 通过非线性共振显著扩展至宽带光谱

光学频率 comb 作为由离散且等间距光谱线组成的光谱，是一种现代技术中具有重要应用的光源。阀门非线性力学系统被发现是实现低重复率芯片级频率 comb 的可行方案。然而，由于该类系统的机械振幅——决定频率 comb 带宽的量——难以随泵激光功率快速增大，因此难以增加此类频率 comb 的谱线数量。本文发展了一种新方法，通过采用不同于传统方式以增强机械振动来实现宽带非线性力学频率 comb。两种泵激光调制，其频率差匹配机械频率，将使系统进入自组织的非线性共振，从而将能量大幅输送至机械振子。结果是在仅需毫瓷级泵激功率的情况下，可获得超过 10000 条甚至更多的 comb 谱线。自组织共振的独特特征是机械频率锁定——在两种驱动调制频率差的一特定范围内，comb 齿间距由两种驱动调制锁定，独立于任何泵激功率变化。这一特性保证了所生成频率 comb 的稳定重复率。