微谐振器中孤子晶体的快速重复率波动测量

近年来，耗散Kerr孤子已成为一种新型的芯片级相干光源，因其在孤子物理研究和实际应用中的巨大价值而受到高度关注。耗散克尔孤子具有很高的重复率。因此，测量相对参数，特别是重复率波动是一个挑战。

在我们的工作中，我们找到了一种方法来获得它。同时，对于实际应用，坚固的封装也是必需的。我们的协议为片上微环谐振器封装、孤子生成和重复率波动测量提供了一种有效的方法。

首先，用芯片夹具固定微环谐振器。在六轴耦合级（包括三个分辨率为50纳米的线性级和三个分辨率为0.003度的角度级）上，放置一个八通道光纤阵列。使用1， 550纳米激光器作为光源，实时监测耦合效率。

仔细调整光纤阵列的位置。通过光功率计测量输入功率和输出功率。将插入损耗保持在最小值，通常小于 6 分贝，对应于每个刻面的耦合损耗小于 3 分贝。

使用紫外线弯曲粘合剂粘合微环谐振器和光纤阵列。将粘合剂放在接触面的侧边缘，以确保光路上没有胶水。将UV弯曲的粘合剂暴露在UV灯下150秒，然后在120摄氏度的腔室中烘烤超过一小时。

Co 使用银胶将最大功率为 3.9 瓦的 10.2 毫米 x 6.05 毫米热电冷却器芯片凝聚到标准 14 引脚蝶形封装的底板上。将热电冷却器芯片的两个电极焊接到蝶形封装的两个引脚上。使用银胶将钨板粘贴到热电冷却器芯片的表面上。

使用钨板作为散热器来填充热电冷却器和微环谐振器之间的间隙。使用掺铒光纤放大器来增强泵，以产生微梳子。使用光纤偏振控制器控制泵的极化状态。

使用单模光纤连接所有设备。固定泵浦激光器的波长。在1556.3纳米处，通过外部商用热电冷却器控制器手动将工作温度调谐到66摄氏度以上，该温度足以使用银胶将微环谐振器的共振移动到钨板的顶部，并将光纤阵列的尾纤固定在蝶形封装的输出板上，以泵的红色一侧。

使用光谱分析仪监控输出光谱。使用三千兆赫光电探测器检测输出功率迹线，并使用示波器进行记录。将掺铒光纤放大器的输出设置为34分贝毫瓦，或响应30.5分贝毫瓦的片上功率，这可确保有足够的功率耦合到微环谐振器中，用于微梳子的产生。

将热敏电阻设置为对应于66摄氏度工作温度的两千欧姆，然后通过增加热敏电阻的设定值来缓慢降低工作温度。通过光纤极化控制器调整泵的极化，直到在三角形传输功率迹线的下降沿观察到孤子晶体的步进。当在光谱分析仪上观察到手掌状光谱时，停止降低工作温度。

在这些实验中，热敏电阻的值约为5.6千欧姆。将生成的孤子晶体连接到可调的带通滤波器，以提取单个梳状线。将可调谐带通滤波器的通带设置为0.1纳米。

在整个C和L波段上调整其中心波长，并将滤光片斜率设置为每纳米400分贝。将选定的梳状线耦合到不对称的模拟曾德尔干涉仪。使用声光调制器将不对称模拟发送器干涉仪的一个臂中的光学频率偏移 200 兆赫兹。

另一臂中的光场被两公里25公里的光纤段延迟。连接光电二极管以检测输出光信号，并使用电频谱分析仪分析功率谱密度谱。调谐可调带通滤波器的中心波长。

测量每条梳状线的功率谱密度。使用相同的方法，测量具有空位的孤子晶体的功率谱密度曲线。记录功率谱密度曲线的三分贝带宽，这将通过Python程序分段输入您的拟合度。

该图显示了在泵上调谐谐谐振热时的传动动力总成。有一个明显的功率阶跃表明孤子晶体的产生。这里显示了具有27个孤子的完美孤子晶体，以及具有单个空缺的孤子晶体。

基于2 km和25 km延迟光纤的完美孤子晶体， 功率谱密度曲线具有平坦的顶部， 这是由延迟时间内的频率波动引起的。基于两公里延迟光纤和25公里延迟光纤的典型孤子晶体光谱分段拟合，线性线绘制为蓝色。综上所述，将片上微环谐振器封装在蝶形单元中，提出一种产生孤子晶体的热调谐方法。

最后，我们采用延迟自外差法实现重复率波动的测量。