当微腔频率梳走出实验室：Deeplight的DKS器件化方案

耗散克尔孤子（DKS）频率梳在过去十年里是光子学领域的热门研究方向。氮化硅微腔中产生等间距梳齿的物理机制已被充分理解，但多数研究仍停留在“泵浦激光加芯片"的验证平台上——研究者需要自行搭建光路、调试偏振、扫描波长、寻找孤子台阶。这套操作对于入门者并不友好，且不同批次芯片的一致性也难以保证。

Deeplight的DLT‑DKS‑1550系列试图改变这一局面：将氮化硅超低损耗微腔封装成标准器件，提供完整的测试报告和操作说明，用户只需外接一台商用可调谐激光器，按流程扫描波长即可获得稳定的孤子频率梳。北京泰坤工业设备有限公司将该系列产品引入国内市场，以下从器件形态、关键参数和使用逻辑三个层面展开。

两种封装，覆盖不同用户群体

DKS频率梳的生产者并不都是系统集成商。有人只想在实验室里快速验证一个概念，有人则希望把微腔嵌入自己的光电模块中。Deeplight同时提供了两种出货形态：

• 裸片（bare die）：仅有芯片本身，体积最小，适合有封装能力的研发团队或企业，可以将微腔直接集成到自己的光路或混合封装中。

• 14针蝶形封装：标准工业封装，带输入和输出保偏光纤（PM FC/APC接口）。用户拿到手的是一个带尾纤的器件，可以直接连接泵浦激光和光谱仪。

裸片给了用户灵活性，蝶形封装则降低了入门门槛。两种形态均附带完整的表征报告，包括Q值、FSR、孤子产生阈值等实测数据——这意味着用户不需要自己重新表征每一颗芯片。

氮化硅微腔：高Q值，无热拖尾

DKS频率梳的产生依赖于微腔的两个核心参数：品质因子（Q值）和自由光谱范围（FSR）。Deeplight的氮化硅平台典型Q值在8×10⁶到15×10⁶之间，属于业内较高水平。高Q值意味着低损耗，从而降低孤子产生的泵浦功率阈值，同时减少热效应。

数据手册中特别提到一个特性：无热拖尾（no thermal drag）。在某些材料体系中，微腔吸收泵浦光会产生热量，改变谐振频率，导致孤子状态不稳定或需要复杂的反馈控制。Deeplight的氮化硅设计减轻了这一效应，用户仅需使用标准台式可调谐激光器进行波长扫描，就能可靠地进入单孤子态，而不需要额外的热补偿电路。

灵活的自由光谱范围

FSR决定了梳齿间距，是频率梳最基础的设计参数。Deeplight提供的FSR覆盖10 GHz到1000 GHz（1 THz）的广阔区间。10 GHz适合高分辨率光谱分析或DWDM通信中的通道间隔；100 GHz可用于更大带宽的波分复用；1 THz则对应亚皮秒脉冲间隔，适合超快测距或微波光子学中的高频信号产生。

不同FSR的微腔在同一个芯片平台上实现，用户可按需选择。

光谱覆盖与单线功率

中心波长位于1550 nm附近（1545–1560 nm可调），覆盖光纤通信的C波段和L波段。3 dB带宽典型值20–30 nm，按100 GHz FSR计算，20 nm光谱对应约250个梳齿（实际有效梳齿数更多）。数据手册中特别指出：中心峰值两侧各5条线的单线功率典型值为-20 dBm。这是比较实在的指标——很多微梳产品的单线功率在-30 dBm以下，需要光放大才能使用。而-20 dBm（10 μW）已经可以直接进入某些接收机或调制器。

另外手册提到，对于100 GHz FSR，3 dB带宽内可包含超过35条梳齿线。更小FSR（如10 GHz）则梳齿数更多，但单线功率会相应分散。

不是独立激光器，而是无源器件

需要澄清的是：DLT‑DKS‑1550本身不包含泵浦激光器。它是一个无源微腔器件，需要用户外接一台波长可调谐的连续波激光器（C波段，线宽不限，功率几十mW级别）。用户扫描泵浦激光波长，当泵浦光进入微腔谐振且失谐量合适时，腔内会自发产生克尔孤子，输出端即获得频率梳光谱。

这种设计对于已有可调谐激光器设备的实验室或企业来说，成本更低，且自由度更高——用户可以更换不同波长的泵浦源，或与自己的系统前端兼容。当然，如果用户希望获得“交钥匙"整机方案，Deeplight也提供了DLT‑DKS‑TK‑1550机架式系统（内集成泵浦和控制电路），两者互为补充。

应用方向

• 光通信：作为多波长光源，替代多个DFB激光器，尤其适合C+L波段的波分复用或超信道传输。

• 微波光子学：将光频梳的低相位噪声转换到微波频段，用于信号产生和处理。

• 光学测距：宽光谱、多梳齿结构支持并行测距或大模糊距离的调频连续波激光雷达。

• 频率计量与量子计算：作为光学参考网格或纠缠光源的一部分。

获取方式

北京泰坤工业设备有限公司是Deeplight在中国市场的授权代理，可提供DLT‑DKS‑1550裸片、蝶形封装器件以及相关技术文档。对于需要特定FSR或定制封装的项目，可通过其渠道沟通。