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摘要
氟化镁微腔光频梳具有体积小、功耗低、光谱覆盖范围广、色散可调控的优势，在光通信、中红外光谱等领域有着潜在应用前景。本文中，研究了氟化镁回音壁模式微瓶腔平台产生的光频梳光谱特性。为了优化氟化镁微瓶腔光频梳的光谱分布，利用有限元法迭代求解了瓶腔结构在不同曲率和轴向模式下的二阶色散及高阶色散，通过分步傅里叶法求解非线性薛定谔方程仿真了不同轴向模式激励下的光频梳光谱演变过程。结果表明，在最佳曲率半径下通过低阶轴向模式激励可以实现宽带范围的近零反常色散调谐，而高阶轴向模式将导致微瓶腔呈现弱正常色散。在低阶轴向模式下较弱的反常色散使光频梳的带宽得到展宽，证明了三阶色散和负的四阶色散可以展宽克尔孤子光频梳；在高阶轴向模式下弱正常色散抑制了克尔光频梳的产生，拉曼光频梳占主导地位。在适宜的泵浦条件下通过调控微瓶腔的轴向模式可以实现克尔孤子光频梳和拉曼光频梳的选择性激发。本文工作的开展将为氟化镁微腔色散设计及宽带克尔孤子光频梳、拉曼光频梳实验调控提供指导意义。
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单位中国空间技术研究院; 南昌航空大学
