腔的自由光谱范围的整数倍自由调节(实验中已经实现近50倍自由光谱范围频率间隔的光频梳)。
[0032]2、消除了基于微环谐振腔的自终止现象
[0033]本发明将上传/下载型微环谐振腔嵌入到闭合的光纤环形腔中，作为光纤环形腔光纤激光器的一个组成部分，而上传/下载型微环谐振腔自身作为谐振波长选择器件，可使产生光频梳的栗浦光波长与上传/下载型微环谐振腔的波长一致，继而使整个系统能够自锁定，因此该光频梳系统对温度和振动具有很强的免疫能力，消除了传统外部谐振注入栗浦光产生光频梳时易出现自终止的问题。
[0034]3、操作简单，调节方便
[0035]光频梳的频率间隔通过可调滤波器进行调节，操作简单明了。
[0036]4、易于系统集成
[0037]本发明采用上传/下载型微环谐振腔作为系统的非线性介质，无需较长的非线性光纤，有利于系统集成，甚至可以片上集成，符合现代光学系统向小型化和集成化发展的趋势。
【附图说明】
[0038]
[0039]图1为本发明的结构原理示意图；
[0040]图2为本发明一个具体优化方案的结构示意图；
[0041]图3为本发明采用的上传/下载型微环谐振腔的结构示意图；
[0042]图4为上传/下载型微环谐振腔的滤波特性实验测试图；
[0043]图5A为传统采用单栗浦时产生光频梳的原理示意图；
[0044]图5B为本发明采用双栗浦时产生光频梳的原理示意图；
[0045]图6A为输入微环谐振腔的栗浦光功率为-1dBm时的四波混频光谱图；
[0046]图6B为输入微环谐振腔的栗浦光功率为为1dBm时的四波混频光谱图；
[0047]图7A为实验得到6倍微环谐振腔自由谱范围的光频梳；
[0048]图7B为实验得到8倍微环谐振腔自由谱范围的光频梳；
[0049]图7C为实验得到20倍微环谐振腔自由谱范围的光频梳；
[0050]图7D为实验得到46倍微环谐振腔自由谱范围的光频梳；
[0051 ] 其中，1-滤波器;2-光学放大器;21-第一栗浦激光器;22-第二栗浦激光器;23-第一波分复器;24-第二波分复器;25-掺t耳光纤;3-光隔离器;4-偏振控制器;41-第一偏振控制器;42-第二偏振控制器;5-上传/下载型微环谐振腔;51-衬底;52-包层;53-第一直波导；54-第二直波导;55-环形波导;6-光分束器;7-单模光纤。
【具体实施方式】
[0052]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作详细说明。
[0053]图1是本发明的结构原理示意图，如图所示，本发明所提供的基于微环谐振腔的可调频率间隔的光频梳产生系统是由光学放大器2、光隔离器3、偏振控制器4(整个系统的偏振控制器可以有两个)、上传/下载型微环谐振腔5、光分束器6以及滤波器1(可调双波长滤波器)由单模光纤7串联形成闭合的光纤环形腔；另外，在光分束器6的一个输出端(即整个系统的输出端口)接有光谱仪用于监控所产生的光频梳。需要注意的是，图1给出的是本发明的一种串联方式，实际中，沿光纤环形腔内激光信号的传播路径来看，光分束器6须位于上传/下载型微环谐振腔5之后，即激光信号先经过上传/下载型微环谐振腔5，再经过光分束器6;而对其余光学组件的前后位置并没有特殊的要求。
[0054]上述各光学组件在本发明中的作用是:
[0055]光学放大器2为高增益的光学放大器(例如掺饵光学放大器或者高增益的半导体光放大器)，为光频梳的产生提供增益;光隔离器3用于保证激光信号在光纤环形腔内单向传输，形成单向的激光振荡输出；偏振控制器4用于调整光纤环形腔内激光信号的偏振状态，使入射到上传/下载型微环谐振腔5的激光信号的偏振状态与上传/下载型微环谐振腔5的TE模式或TM模式一致，保证整个系统单偏振状态运转；上传/下载型微环谐振腔5具有窄线宽梳状滤波器和非线性介质的双重功能，用于与滤波器I 一起选择系统的初始激光发射波长，以产生级联四波混频效应，获得光频梳信号;光分束器6用于从上传/下载型微环谐振腔5输出的光频梳信号中提取一部分能量作为整个系统的输出；滤波器I与上传/下载型微环谐振腔8共同选择初始的两个谐振波长作为产生光频梳的栗浦光的波长，同时用于调节两个初始谐振波长的间隔，从而调节光频梳的频率间隔。
[0056]图2为本发明一个具体优化方案的结构示意图，如图所示，光学放大器2、光隔离器
3、第一偏振控制器41、上传/下载型微环谐振腔5、光分束器6、第二偏振控制器42以及滤波器I由单模光纤7依次串联形成闭合的光纤环形腔。
[0057]其中，光学放大器2由第一栗浦激光器21、第一波分复用器23、掺t耳光纤25、第二波分复用器24以及第二栗浦激光器22通过单模光纤7依次串联组成，为双波长激光振荡提供增益;这里，两个栗浦激光器通常选用980nm的高功率单模半导体激光器，两个波分复用器通常采用980nm/1550nm的波分复用器；
[0058]上传/下载型微环谐振腔5是一种由高非线性系数材料制作的具有弱负色散系数的高品质因子(Q>105)微环谐振腔，它具备很强的光场增强能力，同时具有梳状滤波特性，在栗浦光的作用下可产生级联四波混频形成光频梳；图3为上传/下载型微环谐振腔5的结构不意图，包括衬底51、包层52、第一直波导53、第二直波导54和环形波导55以及四个端口(Input、Through、Drop和Add)；第一直波导的两端分别为Input端口和Through端口，相应地，第二直波导54的两端分别为Drop端口和Add端口 ；
[0059]从光隔离器3中输出的激光信号从Input端口进入上传/下载型微环谐振腔5，满足谐振条件的光波将从Drop端口输出进入光分束器6，不满足谐振条件的光波由Through端口输出。
[0060]图4为上传/下载型微环谐振腔5的滤波特性曲线图，图中的两组等频率间距的频率线分别对应波导的TE模式和TM模式。可以通过更改入射到上传/下载型微环谐振腔5的光波的偏振状态选择其中的一组谱线，而抑制另一组偏振谱线。
[0061]基于上述优化方案，本发明还提供了一种产生光频梳的方法，该方法包括以下步骤:
[0062]⑴设置滤波器I的中心波长和通带带宽，使滤波器I的两个通带的中心波长的间隔为上传/下载型微环谐振腔5的自由光谱范围的任意整数倍，从而选择出两个波长作为产生光频梳的两个栗浦光的波长；
[0063]⑵增加光学放大器2的增益，由步骤⑴中的栗浦光形成激光；
[0064]⑶调节第一偏振控制器41和第二偏振控制器42，使上传/下载型微环谐振腔5的一个模式振荡激射(TE模式或TM模式)，而另一个模式得到抑制；
[0065]⑷继续增加光学放大器2的增益，在上传/下载型微环谐振腔5中将产生级联四波混频效应，从而形成光频梳，并且光频梳的带宽或光谱线数量可随两个栗浦激光器栗浦功率的增加而增大；当栗浦功率增大到微环内光参量振荡的阈值，光参量振荡现象将产生，在输出端监控的光谱仪上可以看到，在栗浦光附近产生单倍微环谐振腔自由光谱范围的光频梳。
[0066]使用本发明所提供的系统产生可调频率间隔的光频梳的具体原理和实验过程如下:
[0067]本发明提供的基于微环谐振腔的可调频率间隔光频梳产生系统是利用了上传/下载型微环谐振腔5内的级联四波混频效应。
[0068]在上传/下载型微环谐振腔5内有简并四波混频和非简并四波混频两种情况。图5A所示为采用传统单栗浦技术时产生光频梳的原理示意图，当只有一个波长的栗浦光时，在上传/下载型微环谐振腔5内发生简并四波混频，在栗浦光的两边产生系列边频，结合上传/下载型微环谐振腔5的梳状滤波特性，可形成单倍上传/下载型微环谐振腔5自由光谱范围的梳状光谱。图5B为本发明所采用双波长栗浦技术产生光频梳的原理示意图，当采用双波长栗浦技术方案时，主要发生非简并四波混频，形成