[發(fā)明專利]基于非共振射頻注入產(chǎn)生超寬帶太赫茲雙光梳裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010876302.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112146755B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎華;廖小瑜;李子平;曹俊誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01J3/28
• 分類(lèi)號(hào): G01J3/28;G01J3/12;G01J3/02;H01S5/34
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31233
• 代理人: 錢(qián)文斌;黃志達(dá)

1.一種基于非共振射頻注入產(chǎn)生超寬帶太赫茲雙光梳方法，其特征在于，采用基于非共振射頻注入產(chǎn)生超寬帶太赫茲雙光梳裝置，所述基于非共振射頻注入產(chǎn)生超寬帶太赫茲雙光梳裝置包括處于真空環(huán)境下的第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器和第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器，所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器和第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器獨(dú)立工作，所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器與第一T型偏置器相連，所述第一T型偏置器與第一射頻源相連，所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器和第一T型偏置器分別與第一直流源相連；所述第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器與第二T型偏置器相連，所述第二T型偏置器分別與第二射頻源和頻譜分析儀相連，所述第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器和第二T型偏置器分別與第二直流源相連，所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器和第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器放置在同一高度上，且兩者之間具有一定距離，其中第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的光通過(guò)拋物面鏡進(jìn)入第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器，并在所述第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的諧振腔內(nèi)進(jìn)行光耦合；所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器和第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的直流偏置電流不同，并且所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器和第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的發(fā)射頻譜重疊但是其頻率不同；包括以下步驟：

(1)兩個(gè)直流源分別同時(shí)給所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器和第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器供電；

(2)所述第一射頻源向所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器注入射頻信號(hào)，注入的射頻信號(hào)頻率接近所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的腔內(nèi)往返頻率，此時(shí)所述第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器不進(jìn)行射頻注入，在所述頻譜分析儀上觀察到下轉(zhuǎn)換光譜；

(3)逐漸增加注入的射頻信號(hào)的功率，同時(shí)根據(jù)頻譜分析儀上雙光梳光譜的變化改變注入的射頻信號(hào)的頻率，產(chǎn)生比共振注入情況下更寬的雙光梳譜；

(4)第二射頻源向所述第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器注入的射頻信號(hào)，注入的射頻信號(hào)接近所述第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的腔內(nèi)往返頻率，此時(shí)所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器不進(jìn)行射頻注入，逐漸增加注入的射頻信號(hào)功率和頻率，也產(chǎn)生比共振注入情況下更寬的雙光梳譜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非共振射頻注入產(chǎn)生超寬帶太赫茲雙光梳方法，其特征在于，所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器和第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器之間的間距為15～30cm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非共振射頻注入產(chǎn)生超寬帶太赫茲雙光梳方法，其特征在于，所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器后端面2～5mm位置處放置有用于阻抗匹配的第一微帶線；所述第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器后端面2～5mm位置處放置有用于阻抗匹配的第二微帶線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非共振射頻注入產(chǎn)生超寬帶太赫茲雙光梳方法，其特征在于，所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的上電極通過(guò)金線引線與陶瓷片鍵合，所述陶瓷片與所述第一直流源的正極一端連接，所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的下電極與第一直流源的負(fù)極連接；所述第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的上電極通過(guò)金線引線與陶瓷片鍵合，所述陶瓷片與所述第二直流源的正極一端連接，所述第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的下電極與所述第二直流源的負(fù)極連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于非共振射頻注入產(chǎn)生超寬帶太赫茲雙光梳方法，其特征在于，所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的上電極通過(guò)金線引線與第一微帶線鍵合；所述第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的上電極通過(guò)金線引線與第二微帶線鍵合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于非共振射頻注入產(chǎn)生超寬帶太赫茲雙光梳方法，其特征在于，所述第一T型偏置器具有一個(gè)直流偏置端口、一個(gè)射頻端口和一個(gè)射頻與直流混合端口，所述直流偏置端口與所述第一直流源連接，所述射頻端口與所述第一射頻源連接，所述混合端口通過(guò)第一高頻同軸線纜與所述第一太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器連接；所述第二T型偏置器具有一個(gè)直流偏置端口、一個(gè)射頻端口和一個(gè)射頻與直流混合端口，所述直流偏置端口與所述第二直流源連接，所述射頻端口分別與所述第二射頻源和所述頻譜分析儀連接，所述混合端口通過(guò)第二高頻同軸線纜與所述第二太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器連接。