非简并光学参量振荡器中的超参数孤子

摘要：耗散孤子及其频率梳在光通信、光谱学、精密计时等应用中潜力巨大。基于二次谐波生成与简并光学参量振荡器（OPO）结合的最近演示表明人们有兴趣将孤子光谱从电信的C波段泵浦源中移出。然而，这些方法缺乏非简并OPO所提供的可调性。本研究展示了一种基于硅氮化物微腔的非简并OPO系统中孤子的原理证明，通过工程化色散和优化耦合率，通过在C波段泵浦相对低Q分量，激发在远频移、高Q的O波段共振中心的信号孤子梳，同时在泵浦和闲频率下产生锁定重复率的梳，后者发生在超过2微米波长的地方。这种平台支持的孤子——超参数孤子——与其他耗散孤子家族不同，因为它们在窄带信号模式中，以负泵浦频移相位匹配条件达到足够功率以驱动参数信号的双稳态时出现。我们通过实验研究和理论建模，探讨超参数孤子的特性，包括其参数生成的背景和多孤子状态。