激发并调谐类法诺共振的系统及系统的制备方法

本申请涉及光子学，具体而言，涉及一种激发并调谐类法诺共振的系统以及一种激发并调谐类法诺共振的系统的制备方法。

背景技术：

1、法诺共振概念起源于量子物理领域，在光学领域中，将具有明显的尖锐和非对称特征的共振效应称为类法诺共振(fano-like)。

2、类法诺共振的激发源于连续态与离散态的相互耦合，目前光子晶体和回音壁微腔是激发类法诺共振的常用结构，但是光子晶体结构的制造对设备精度的要求极高，激发出的类法诺共振很难进行连续调谐，回音壁微腔虽然可以与其它连续模式的结构耦合实现类法诺共振的激发和调谐，但是回音壁微腔制备和耦合精度低，并且结构不够稳定，难以控制耦合强度。

3、因此，需要提供一种新的激发并调谐类法诺共振的系统及制备方法。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种激发并调谐类法诺共振的系统及一种激发并调谐类法诺共振的系统的制备方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的类法诺共振难以连续调谐、耦合精度低、系统制备成本高等问题。

2、根据本申请的一个方面，提供一种激发并调谐类法诺共振的系统，包括：微纳光纤结型谐振腔和光纤马赫-曾德干涉仪，所述光纤马赫-曾德干涉仪的参考臂中连接有光延迟线和衰减器；

3、其中，所述微纳光纤结型谐振腔内接于所述光纤马赫-曾德干涉仪的器件臂中，用于将进入所述器件臂中的信号光转换为离散态谐振光，所述离散态谐振光与所述参考臂输出的连续态信号光互相干涉，激发生成包含多个类法诺共振的光谱。

4、在本申请的示例性实施例中，所述参考臂和所述器件臂的长度相等、且所传输的功率相等，所述光延迟线用于调控所述参考臂和所述器件臂之间的相位差，所述衰减器用于调控所述参考臂和所述器件臂之间的功率差。

5、在本申请的示例性实施例中，所述连续态信号光的谱线随所述微纳光纤结型谐振腔的温度升高而红移，以实现类电磁诱导透明线型、类法诺线型和洛伦兹线型的周期性转换。

6、根据本申请的一个方面，提供了一种激发并调谐类法诺共振的系统的制备方法，包括：

7、采用第一光纤耦合器和第二光纤耦合器构建离轴光纤马赫-曾德干涉仪；

8、截取所述离轴光纤马赫-曾德干涉仪中参考臂的部分光纤，在所述参考臂中接入光延迟线和衰减器，形成光纤马赫-曾德干涉仪；

9、截取所述光纤马赫-曾德干涉仪中器件臂的部分光纤，在所述器件臂中接入封装的微纳光纤结型谐振腔；

10、其中，接入所述光延迟线和所述衰减器的参考臂与接入所述微纳光纤结型谐振腔的器件臂具有相同的长度，且所传输的功率相等。

11、在本申请的示例性实施例中，所述在所述参考臂中接入光延迟线和衰减器，包括：

12、将所述第一光纤耦合器位于所述参考臂中的输出端尾纤、所述光延迟线、所述衰减器和所述第二光纤耦合器位于所述参考臂中的输出端尾纤依次熔接，以将所述光延迟线和所述衰减器接入所述参考臂中。

13、在本申请的示例性实施例中，所述在所述器件臂中接入封装的微纳光纤结型谐振腔，包括：

14、将微纳光纤制备形成的微纳光纤结固定在位移台上，通过移动所述位移台调整所述微纳光纤结的直径，直至所述微纳光纤结输出梳状谐振光谱；

15、将调节后的所述微纳光纤结接入所述器件臂中，并将所述微纳光纤结置于预制的封装溶液中；

16、对所述调节后的微纳光纤结的直径继续进行微调，以激发生成包含多个类法诺共振的光谱；

17、将微调后的所述微纳光纤结进行固化，以在所述器件臂中接入封装的所述微纳光纤结型谐振腔。

18、在本申请的示例性实施例中，所述方法还包括：

19、在对所述调节后的微纳光纤结的直径进行微调的同时，对所述光延迟线和所述衰减器进行微调，以对所述类法诺共振的线型进行优化。

20、在本申请的示例性实施例中，所述将调节后的所述微纳光纤结接入所述器件臂中，包括：

21、通过错位熔接法将所述微纳光纤结型谐振腔接入所述器件臂中，以平衡所述器件臂和所述参考臂之间的功率。

22、在本申请的示例性实施例中，所述方法还包括：

23、通过调节所述光延迟线的光延迟量，以改变单个干涉周期内所述系统激发生成的类法诺共振的数量。

24、在本申请的示例性实施例中，所述方法还包括：

25、通过梯度增加所述微纳光纤结型谐振腔的温度，以对所述系统激发生成的类法诺共振的线型进行调谐，实现类电磁诱导透明线型、类法诺线型、洛伦兹线型的转换。

26、本申请中的激发并调谐类法诺共振的系统，一方面具有简单的全光纤光路结构，提高了系统的鲁棒性，降低了制备成本和维护成本；另一方面在光纤马赫-曾德干涉仪的器件臂中接入微纳光纤结型谐振腔，通过微纳光纤结型谐振腔提供窄带、梳状的谐振光谱，为类法诺共振的产生提供离散态信号光，同时光纤马赫-曾德干涉仪的参考臂能够输出宽带的连续态光谱，为类法诺共振的产生提供连续态信号光，进而离散态信号光和连续态信号光相互干涉，激发生成包含多个类法诺共振的光谱。由于微纳光纤结型谐振腔具有形状可调、大小可控的优点，因此采用本申请中激发并调谐类法诺共振的系统能够快速地、精准地激发包含多个类法诺共振的光谱。

27、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种激发并调谐类法诺共振的系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述参考臂和所述器件臂的长度相等、且所传输的功率相等，所述光延迟线用于调控所述离散态谐振光和所述连续态信号光之间的相位差，所述衰减器用于调控所述离散态谐振光和所述连续态信号光之间的功率差。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述连续态信号光的谱线随所述微纳光纤结型谐振腔的温度升高而红移，以实现类电磁诱导透明线型、类法诺线型和洛伦兹线型的周期性转换。

4.一种激发并调谐类法诺共振的系统的制备方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述在所述参考臂中接入光延迟线和衰减器，包括：

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述在所述器件臂中接入封装的微纳光纤结型谐振腔，包括：

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述将调节后的所述微纳光纤结接入所述器件臂中，包括：

9.根据权利要求4-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.根据权利要求4-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结本申请属于光子学技术领域，涉及一种激发并调谐类法诺共振的系统及系统的制备方法，该系统包括：微纳光纤结型谐振腔和光纤马赫‑曾德干涉仪，所述光纤马赫‑曾德干涉仪的参考臂中连接有光延迟线和衰减器；其中，所述微纳光纤结型谐振腔内接于所述光纤马赫‑曾德干涉仪的器件臂中，用于将进入所述器件臂中的信号光转换为离散态谐振光，所述离散态谐振光与所述参考臂输出的连续态信号光互相干涉，激发生成包含多个类法诺共振的光谱。本申请中的系统架构简单、制备方便，能够有效、快速地激发包含多个类法诺共振的光谱，并且还能对类法诺共振的线型进行连续调谐，实现洛伦兹线型、类法诺线型和类电磁诱导透明线型的周期性转换。技术研发人员：姜碧强,吴洁星,宣霄,张晓鸣,陈方天宇受保护的技术使用者：西北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29