【中测光科】光学资讯：单片光纤谐振腔中正交孤子对的共生

    在光学领域，微谐振器生成的孤子频率梳具有重要应用价值。其中，在单片光纤谐振腔中实现正交孤子对的共生是一项引人注目的研究成果。

    光纤法布里-珀罗单片谐振器由高非线性光纤和布拉格镜组成，支持两个正交模族。在特定波段，这些正交模具有高品质因子和反常群速度色散，使得在单片谐振腔中产生耗散克尔孤子成为可能。

    通过控制泵浦激光和布里渊激光进入两个正交偏振谐振模式的红失谐区域，可以同时形成两个单一的耗散克尔孤子。由于相干交叉相位调制，两个正交耗散克尔孤子具有相同的重复率，但载波包络频率不同。

    实验中，研究人员实现了双孤子的产生。泵浦驱动梳和布里渊激光驱动梳经历了从图灵态、混沌态到孤子态的演化，正交偏振脉冲串相互束缚。两个正交孤子在频谱中具有特定形状的包络，中心波长和单脉冲持续时间有所不同，但时间间隔相同，且孤子中不存在啁啾。

    双孤子在频域提供了丰富的拍频。实验测量了孤子的差频，发现两个正交梳共享相同的重复频率，并且存在强的Δfceo跳动线和泵浦激光与布里渊激光的光学跳动。这些信号的带宽窄得益于布里渊窄化效应，孤子差频的单边带相位噪声和艾伦偏差与泵浦激光器和布里渊激光相关。

    值得一提的是，光纤法布里-珀罗腔具有机械柔性，通过在腔上增加应力可以调节腔内孤子。基于应力的调谐高度线性，frep和Δfceo的机械响应分别为0.4kHzμN⁻¹和0.3kHzμN⁻¹，frep和Δfceo的独立响应有助于提高校准精度。

    这种应力可调性在实际应用中有广阔前景。例如，可用于5G通信的可控光微波信号生成，满足整个通道的频率校准要求；还可用于超高灵敏度应力检测，其灵敏度和测量范围比典型的无源光纤力检测器高出几个数量级。

    以上就中测光科为大家带来的相关内容，在单片光纤谐振腔中实现正交孤子对的共生，加深了人们对双孤子共生和复用的理解，为基于微梳的高性能光学应用开辟了道路。