Радиофотонные СВЧ генераторы на основе оптических частотных гребенок в интегральных микрорезонаторах из нитрида кремния

Исследован процесс затягивания полупроводникового лазерного диода на высокодобротный кольцевой микрорезонатор, обладающей кубической (керровской) нелинейностью. Доказано, что наличие нелинейности вызывает сдвиг частоты излучения лазерного диода в красную сторону (область низких частот), благодаря чему появляется возможность генерации солитонных частотных гребнеок при накачке лазерным диодом в режиме затягивания. Определена связь между параметрами микрорезонатора и возникающим сдвигом частоты при затягивании. Разработан и экспериментально апробирован метод измерения дисперсионных характеристик кольцевых микрорезонаторов, использующий интерферометр Маха-Цендера, позволяющий проводить измерения коэффициента дисперсии групповых скоростей D2 с точностью не хуже 0.02 МГц для микрорезонаторов с межмодовым интервалом до 150 ГГц. Предложены и реализованы две концепции радиофотонного СВЧ источника на основе солитонных частотных гребенок. Выходной сигнал источника на основе концепции самогетеродинирования линий солитонной частотной гребенки обладает фазовыми шумами на уровне -96 дБн/Гц при отстройке 10 кГц. Радиофотонный источник на основе концепции двойной гребенки отличается широким диапазоном перестройки, более 10 ГГц. Экспериментально продемонстрирована генерация солитонной частотной гребенки при накачке лазерным диодом в режиме затягивания, отличающейся высоким уровнем конверсии в линии гребенки (40%).