【摘 要】
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光频梳是有等频率间距的高相干光源,可作为高精度的光学频率尺子,对时间和频率进行精确测量。微腔光频梳具有小尺寸、低功耗、可单片集成等优势。氮化硅微环谐振器具有超低损耗和高Q值,是实现微腔光频梳的理想谐振腔。DFB半导体激光器具有体积小,成本低和工艺成熟等优势。用微环谐振器对DFB半导体激光器进行自注入锁定可压窄其线宽,将自注入锁定的DFB半导体激光器作为微腔光频梳的光源,能使泵浦光自动跟踪腔内谐振频
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光频梳是有等频率间距的高相干光源,可作为高精度的光学频率尺子,对时间和频率进行精确测量。微腔光频梳具有小尺寸、低功耗、可单片集成等优势。氮化硅微环谐振器具有超低损耗和高Q值,是实现微腔光频梳的理想谐振腔。DFB半导体激光器具有体积小,成本低和工艺成熟等优势。用微环谐振器对DFB半导体激光器进行自注入锁定可压窄其线宽,将自注入锁定的DFB半导体激光器作为微腔光频梳的光源,能使泵浦光自动跟踪腔内谐振频率,不再需要复杂的调谐或反馈控制即可保证光频梳的产生。首先,本文对在自注入锁定微腔光频梳中,既作为产生光频梳平台,又作为自注入锁定反馈外腔的氮化硅微环谐振器进行全面的设计,初步设计出DFB半导体激光器与氮化硅微环谐振器混合集成的模块。然后,对DFB半导体激光器自注入锁定的稳定性开展了理论和实验研究。首先模拟分析了影响自注入锁定系统稳定性的内部因素,然后实验分析了外界扰动下引起自注入锁定系统失稳的因素。最后,对制备氮化硅光波导的大马士革工艺进行了探索。完成了硬掩模板的制作、衬底槽的刻蚀和氮化硅薄膜的沉积等工艺步骤,分析了不同工作条件下的加工结果,优化了工艺条件。总之,论文完成了具有可行性的自注入锁定微腔光频梳中氮化硅微环谐振器的设计,揭示了影响自注入锁定系统稳定性的因素,对大马士革工艺进行了探索,论文工作对实现片上集成光频梳有借鉴和参考意义。
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