光学微谐振腔参数调制产生频率梳的半经典理论

参数随时间周期调制的光学微谐振腔可产生以调制频率为间隔等间距排列的光学频率梳（OFC）光谱共振。基于微谐振腔参数调制实现 OFC 发生器的最新显著进展，激发了人们对其进一步实验开发及底层现象理论理解的浓厚兴趣。然而，迄今大多数理论方法基于集总参数模型，无法评估、分析和优化微谐振腔内调制的空间分布效应。在此，我们发展了参数激发 OFC 的多量子半经典理论，解决了这些问题。作为应用，我们比较了在跑道型微谐振腔（RTM）与 SNAP（表面纳米轴向光子学）瓶型微谐振腔（SBM）中共振或绝热激发的 OFC。这两类微谐振腔的根本区别在于，沿 SBM 轴传播的回音壁模式速度远慢于沿 RTM 波导轴传播的模式速度。我们表明，由于这一差异，SBM 可用比 RTM 小得多的尺寸产生相似的 OFC。基于所发展的理论，我们将微谐振腔的 OFC 谱解析地表示为调制参数的空间分布，并优化该分布以在最小功耗下产生最强 OFC。