[發明專利]一種高精度可調諧太赫茲頻率梳產生裝置及方法

有效

• 申請號: 202011467557.8
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112582858B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 賀明洋;曾和平
• 申請（專利權）人: 濟南量子技術研究院
• 主分類號: H01S1/02
• 分類號: H01S1/02;G02F1/35
• 代理公司: 北京云嘉湃富知識產權代理有限公司 11678
• 代理人: 李思霖

1.一種高精度可調諧太赫茲頻率梳發生裝置，其包括光源、分束單元、相位調制單元、以及非線性差頻晶體；其中，

所述光源被設置用于輸出重復頻率和載波包絡相位鎖定的泵浦激光脈沖；

所述分束單元被設置用于將所述泵浦激光脈沖分束成第一和第二泵浦激光脈沖分量；

所述相位調制單元被設置用于對第一和/或第二泵浦激光脈沖分量的載波包絡相位進行調節；

所述非線性差頻晶體設在所述相位調制單元之后，用于使所述第一和第二泵浦激光脈沖分量發生差頻作用產生太赫茲頻率梳；

并且還包括合束單元，所述合束單元被設置成使所述第一和第二泵浦激光脈沖分量在空間和時間上重合以形成合束光脈沖，并向所述非線性差頻晶體輸出所述合束光脈沖。

2.如權利要求1所述的太赫茲頻率梳發生裝置，其中：

所述泵浦激光脈沖的脈沖寬度為飛秒、皮秒或者納秒；以及/或者，

所述泵浦激光脈沖的工作波長為780nm、1030nm、1064nm、1550nm或者10μm。

3.如權利要求1所述的太赫茲頻率梳發生裝置，其中：

所述分束單元包括空間分束片或者光纖分束器；以及/或者，

所述合束單元包括合束片或者分束器。

4.如權利要求1所述的太赫茲頻率梳發生裝置，其中，所述相位調制單元包括聲光移頻器或者相位調制器。

5.如權利要求4所述的太赫茲頻率梳發生裝置，其中，所述相位調制器為鈮酸鋰相位調制器或PZT相位調制器。

6.如權利要求1所述的太赫茲頻率梳發生裝置，其中，所述非線性差頻晶體為GaP、GaSe、ZnTe或DAST晶體。

7.如權利要求1所述的太赫茲頻率梳發生裝置，其還包括光程調節單元，所述光程調節單元被設置用于調節所述第一和/或第二泵浦激光脈沖分量的光程，以使所述第一和第二泵浦激光脈沖分量同時到達所述非線性差頻晶體。

8.如權利要求7所述的太赫茲頻率梳發生裝置，其中，所述光程調節單元包括延時線。

9.如權利要求1所述的太赫茲頻率梳發生裝置，其還包括用于改變所述第一和/或第二泵浦激光脈沖分量的行進方向的方向調節單元。

10.如權利要求9所述的太赫茲頻率梳發生裝置，其中，所述方向調節單元包括反射元件。

11.一種高精度可調諧太赫茲頻率梳發生方法，其包括：

步驟一，將重復頻率和載波包絡相位鎖定的泵浦激光脈沖分束形成第一泵浦激光脈沖分量和第二泵浦激光脈沖分量；

步驟二，對所述第一泵浦激光脈沖分量和/或所述第二泵浦激光脈沖分量的載波包絡相位進行相位調制；以及，

步驟三，使所述第一泵浦激光脈沖分量和所述第二泵浦激光脈沖分量在非線性差頻晶體中發生差頻作用，產生太赫茲頻率梳；并且，

在所述步驟二和步驟三之間還包括使所述第一泵浦激光脈沖分量和所述第二泵浦激光脈沖分量在時間和空間上重合形成合束光脈沖，并將所述合束光脈沖向所述非線性差頻晶體輸出的步驟。

12.如權利要求11所述的太赫茲頻率梳發生方法，其在如權利要求1-10中任一項所述的高精度可調諧太赫茲頻率梳發生裝置中執行。