泵浦波形在粒子晶體纖束效果調(diào)集頻譜的制約

2013-07-23

這篇文章使用鈦寶石激光器的光參量擴(kuò)大體系（OPA）作為泵浦源，使用其輸出波長的可調(diào)諧性研討了不一樣泵浦波長對PCF中發(fā)生超連續(xù)譜的影響光纖參數(shù)和試驗(yàn)設(shè)備所用光子晶體光纖是由丹麥CrystalFiberA/S公司供給的，其端面顯微圖如。光纖描繪的是類橢圓纖芯，使得光纖具有雙折射率效應(yīng)（存在快、慢軸），這樣光脈沖在光纖中傳輸時，會保存脈沖的偏振態(tài)，所以稱這種光纖為保偏光纖（PM-PCF），保偏特性有利于在光子晶體光纖中發(fā)生有用和安穩(wěn)的超連續(xù)譜。
其包層和被覆層的直徑別離為。27Lm和235Lm，均勻纖芯尺度為8Lm、包層中的空氣孔距離為6Lm、氣孔直徑與均勻孔距離之比為0.8，這些參數(shù)的描繪能夠獲得低的色散系數(shù)和高的非線性效應(yīng)。該光纖在780nm處光纖的數(shù)值孔徑約為光子晶體光纖的端面顯微圖像。光纖長度為2.5m.根據(jù)非線性效應(yīng)的PCF折射率在特定功率下能夠表明為n=nL+n2|E|2nL是線性折射率有些，n2是PCF的非線性折射率系數(shù)，對于飛秒脈沖在光子晶體光纖中傳輸時，n2能夠取為2.4@.0-20m2/W2.選用纖芯面積近似作為纖芯有用面積Aeff，PCF在2Lm，4Lm處的非線性系數(shù)C（C=n2X/（cAeff））別離核算為49W-.km-.，42W-.km-.式中X為中間角頻率，c為真空中的光速度。是試驗(yàn)設(shè)備示意圖，光參量擴(kuò)大器是由再生擴(kuò)大鎖模鈦寶石激光器發(fā)生的重復(fù)頻率為250kHz、脈寬約為200fs、中間波長在800nm的超短脈沖泵浦的。OPA體系發(fā)生的脈沖頻率是可調(diào)諧的，可選擇不一樣的泵浦波長對光子晶體光纖的光譜展寬特性進(jìn)行研討，OPA輸出光脈沖的重復(fù)頻率為250kHz、脈沖寬度約為250fs，經(jīng)過聚集耦合進(jìn)2.5m長的保偏光子晶體光纖。選用擴(kuò)大倍數(shù)為25@和數(shù)值孔徑NA=0.4的顯微鏡物鏡作為聚集體系，因?yàn)?.4的數(shù)值孔徑比所用的光子晶體光纖的數(shù)值孔徑小，所以可有用的將泵浦功率耦合進(jìn)光子晶體光纖。將光子晶體光纖放置在六維微移平臺上，這樣光纖調(diào)理能夠具有很高的精度。試驗(yàn)中輸出光譜選用兩種光譜儀進(jìn)行丈量，一種是OceanopticsOOIBaseS2000，丈量波長規(guī)模為300nm到950nm，另一種為EPP2000紅外光譜儀（900nm.750nm）。
試驗(yàn)結(jié)果與評論使用OPA具有波長可調(diào)性，選用輸出波長別離為2Lm和4Lm的脈沖作為泵浦光源，輸出功率別離為35mW和20mW，泵浦波長處于PCF的失常色散區(qū)，將泵浦光經(jīng)過顯微鏡物鏡耦合進(jìn)光子晶體光纖，輸出超連續(xù)譜。PCF發(fā)生的超連續(xù)譜中SC的發(fā)生機(jī)理涉及到許多非線性效應(yīng)<9，。7>，如：自相位調(diào)制（SPM）、穿插相位調(diào)制（XPM）、高階孤子、受激喇曼散射（SRS）及四波混頻（FWM）、雙折射以及自陡效應(yīng)以及群速度色散、三階色散等效應(yīng)。當(dāng)前普遍認(rèn)為<.7.9>，當(dāng)泵浦光fs脈沖處在PCF的失常色散區(qū)時，超連續(xù)光譜的發(fā)生機(jī)理被解釋為高階孤子裂變（fission）和四波混頻。首要因?yàn)楸闷殖堂}沖自身有一個光譜寬度并且處于PCF的失常色散區(qū)，PCF中的群速度色散和自相位調(diào)制彼此抵消，構(gòu)成孤子傳輸，在脈寬較寬時，孤子的階數(shù)N就越大。因?yàn)楦唠A色散的影響，N階孤子裂變?yōu)镹個脈沖，一起每個脈沖會宣布對應(yīng)的藍(lán)移并且相位匹配的非孤子波，這N個脈沖結(jié)尾安穩(wěn)并構(gòu)成紅移的N個一階孤子，一起因?yàn)樗牟ɑ祛l效應(yīng)，光譜彼此吞并構(gòu)成超連續(xù)譜。當(dāng)泵浦波長在。200nm處時，在可見光波段，光譜的展寬規(guī)?，F(xiàn)已超出了光譜的丈量規(guī)模，展寬的光譜波長低于300nm.獲得了從300nm至。

上海帕特泵業(yè)制造有限公司

2013年07月23日星期二

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