题目：基于光学非线性效应的光频梳光谱拓展

光学频率梳是一系列等间隔排列的频率谱线，是一种精确测量光的颜色或频率的工具，由于其在光的任意波产生，波分复用，物理量的精确测量等领域的巨大运用前景，平坦光频梳的产生受到越来越多的关注。目前，产生光频梳的方法主要有两种，一种是基于锁模激光器的方法；一种是基于电光调制的方法，而后者因其方便调节、稳定性好而受到更多的关注。此外，在这种方法中，相位调制器可用作时间透镜，利用其时频映射的特性，产生平坦的光频梳。

采用电光调制的方法虽然可以产生平坦的光频梳，但它所产生的谱线受限于相位调制器的调制深度。然而，由于射频功率放大器的最大输出功率有限，且调制器的半波电压难以进一步降低，因此，调制深度可提高的范围有限。光学非线性效应为进一步拓展光频梳的频谱提供了一种解决方案。本文基于电光调制技术，运用时间透镜概念产生光频梳，并应用高非线性光纤中的四波混频和自相位调制效应实现光频梳的频谱拓展。主要工作包括以下几个方面：

1)        根据电光调制的原理，建立了基于级联电光强度调制器和相位调制器产生光频梳的理论模型，并根据时间透镜的时频映射的特性，提出一种预测所产生平坦光频梳的谱线数量的方法，通过实验验证了所提方法的可行性；

2)        根据四波混频的原理，建立基于四波混频实现光频梳光谱拓展的理论模型，并搭建相应的实验平台，通过对器件参数的设置，实现了光频梳光谱拓展；

3)        根据自相位调制的原理，建立基于自相位调制实现光频梳光谱拓展的理论模型，并搭建相应的实验平台，通过对器件参数的设置，实现了光频梳光谱拓展，同时也验证了理论模型的正确性。光学频率梳是一系列等间隔排列的频率谱线，是一种精确测量光的颜色或频率的工具，由于其在光的任意波产生，波分复用，物理量的精确测量等领域的巨大运用前景，平坦光频梳的产生受到越来越多的关注。目前，产生光频梳的方法主要有两种，一种是基于锁模激光器的方法；一种是基于电光调制的方法，而后者因其方便调节、稳定性好而受到更多的关注。此外，在这种方法中，相位调制器可用作时间透镜，利用其时频映射的特性，产生平坦的光频梳。

采用电光调制的方法虽然可以产生平坦的光频梳，但它所产生的谱线受限于相位调制器的调制深度。然而，由于射频功率放大器的最大输出功率有限，且调制器的半波电压难以进一步降低，因此，调制深度可提高的范围有限。光学非线性效应为进一步拓展光频梳的频谱提供了一种解决方案。本文基于电光调制技术，运用时间透镜概念产生光频梳，并应用高非线性光纤中的四波混频和自相位调制效应实现光频梳的频谱拓展。主要工作包括以下几个方面：

1)        根据电光调制的原理，建立了基于级联电光强度调制器和相位调制器产生光频梳的理论模型，并根据时间透镜的时频映射的特性，提出一种预测所产生平坦光频梳的谱线数量的方法，通过实验验证了所提方法的可行性；

2)        根据四波混频的原理，建立基于四波混频实现光频梳光谱拓展的理论模型，并搭建相应的实验平台，通过对器件参数的设置，实现了光频梳光谱拓展；

3)        根据自相位调制的原理，建立基于自相位调制实现光频梳光谱拓展的理论模型，并搭建相应的实验平台，通过对器件参数的设置，实现了光频梳光谱拓展，同时也验证了理论模型的正确性。