光矽晶微共振晶載雙頻光學梳之光譜應用

矽晶微共振腔技術近十年來已被廣泛的運用來實現晶載光學梳。並同時應用於光通訊、光感測、頻率分析、時域任意波、光學測距、飛秒極短脈衝的產生。利用高效率微共振腔中的非線性產生寬頻、高同調光譜，近來此技術也被實現在雙光學梳光譜。相較於過去精密光譜分析需要利用色散光譜儀或者邁克森干涉儀，均需要長時間的量測，同時有著移動光柵或平台所造成的誤差。晶載雙光學梳提供了很好的解決方式。利用二光學梳略為不同共振頻率 (frep1 和frep2)所產生的差頻(Δf)，可以將光頻降轉至射頻範圍，將此訊號以高頻光偵測器及示波器記錄其干涉訊號並用傅立葉轉換至射頻，藉此得到光譜吸收訊號。此方式提供了精準且快速的光譜量測。然而過去晶載光學梳之雙光學梳光譜必須利用在波導中產生光孤立子(soliton)，此方式需要複雜的光源及異常色散共振腔調變操作。光學梳之產生會先進入低同調的混沌模態，再利用波長微調或微加熱器調變的方式進入高同調、孤立子模態。此計畫預計利用同調雙光學梳操作於正常色散範圍，透過不同波導模態耦合的方式產生所需之調變增益以激發光學梳。此作法和孤立子的方式不同在於此同調光學梳為非鎖模狀態-時域上非短脈衝。然而此操作依然提供了雙光學梳光譜所需之同調性。