本文選題：微結(jié)構(gòu)光纖　切入點(diǎn)：超連續(xù)譜　出處：《光譜學(xué)與光譜分析》2016年07期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：對飛秒脈沖泵浦下,不同錐長及錐腰直徑的微結(jié)構(gòu)光纖的超連續(xù)譜產(chǎn)生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。采用"快速低溫拉錐方法",在保持d/A不變的情況下,對實(shí)驗(yàn)室自制的空氣孔間距以=6.53μm,歸一化孔徑d/A=0.79的微結(jié)構(gòu)光纖進(jìn)行了拉錐,分別得到6,8,10 mm等不同錐長微結(jié)構(gòu)光纖。理論計算表明,隨著錐長變長,錐腰直徑變小,錐腰處零色散波長向短波移動:未拉錐及6,8和10 mm錐微結(jié)構(gòu)光纖錐腰處零色散波長分別為1 129,885,806和637 nm。利用中心波長為810 nm,重復(fù)頻率76 MHz,脈寬120 fs的鈦藍(lán)寶石飛秒激光器對拉錐后微結(jié)構(gòu)光纖進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究:錐長為6 mm時,泵浦光中心波長位于整根光纖的正常色散區(qū),錐腰的零色散點(diǎn)附近,內(nèi)脈沖拉曼散射和級聯(lián)四波混頻是光譜初始展寬的主要因素。泵浦功率達(dá)到450 mW時,在可見波段390~461 nm及紅外波段1 134~1 512 nm形成—5 dB的平坦寬帶連續(xù)光譜。泵浦功率達(dá)到500 mW時,出現(xiàn)366~2 450 nm覆蓋紫外、可見、近紅外、中紅外的超連續(xù)譜,其光譜紅藍(lán)移邊緣已經(jīng)接近實(shí)驗(yàn)用微結(jié)構(gòu)光纖的傳輸帶寬。錐長為8mm、泵浦功率為450 mW時,在群速度匹配和群加速度失配的共同影響下,連續(xù)譜藍(lán)移邊緣達(dá)到366 nm,比6 mm錐時藍(lán)移9 nm;錐長為10 mm時,由于錐腰處零色散點(diǎn)移動到可見光區(qū)域,可見區(qū)光譜仍能滿足相位匹配條件。通過級聯(lián)四波混頻效應(yīng),在可見區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了頻率上轉(zhuǎn)換及光譜藍(lán)移。泵浦光功率達(dá)到500 mW時,在382~412 nm得到譜寬僅為30 nm,轉(zhuǎn)換效率達(dá)到27.7%的頻率上轉(zhuǎn)換。
[Abstract]:The generation of supercontinuum spectra of microstructured optical fibers with different cone lengths and tapered waist diameters under femtosecond pulse pumping is studied experimentally. The "rapid low-temperature taping method" is used to keep the D / A constant. The micro-structure fiber with air hole spacing of 6.53 渭 m and normalized aperture d / A _ (0.79) was taped, and the microstructural fibers with different conical lengths, such as 6 ~ 810 mm, were obtained. The theoretical calculation shows that the diameter of the tapered waist becomes smaller with the increasing of the cone length, and the diameter of the tapered waist becomes smaller with the increase of the cone length. The zero dispersion wavelength at the tapered waist moves to short wave: the zero dispersion wavelength at the tapered waist is 1 129,885,806 and 637 nm respectively. The center wavelength is 810 nm, the repetition rate is 76 MHz, and the pulse width is 120 fs. The wavelength of zero dispersion at the tapered waist is 1 129,885,806 and 637 nm, respectively. The femtosecond of titanium sapphire with a pulse width of 120fs is obtained by using the center wavelength of 810 nm. The experimental study of microstructured fiber after tapered laser is carried out: when the cone length is 6 mm, The central wavelength of the pump is located in the normal dispersion region of the whole fiber, and the zero dispersion point of the cone waist is near. The internal pulse Raman scattering and cascaded four-wave mixing are the main factors for the initial broadening of the spectrum. When the pump power reaches 450 MW, In the visible band (390 ~ 461 nm) and the infrared band (1 134 ~ 1 512 nm), a flat broadband continuous spectrum of -5 dB is formed. When the pump power is up to 500 MW, there are 366N ~ (2 450) nm covering ultraviolet spectrum, visible, near infrared, and mid-infrared supercontinuum spectra. The spectral red-blue shift edge is close to the transmission bandwidth of the experimental microstructured fiber. When the cone length is 8 mm and the pump power is 450 MW, under the influence of group velocity matching and group acceleration mismatch, The blue shift edge of the continuous spectrum reaches 366 nm, which is 9 nm than that of the 6 mm cone. When the cone length is 10 mm, the visible spectrum can still satisfy the phase matching condition because the zero dispersion point at the waist of the cone moves to the visible region. The frequency up-conversion and spectral blue shift are realized in the visible region. When the pump power reaches 500MW, the spectrum width is only 30 nm and the conversion efficiency is 27.7% nm at 382 412nm.
【作者單位】： 燕山大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院;南京信息工程大學(xué)江蘇省氣象探測與信息處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;河北省特種光纖與光纖傳感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61205084,61405173,61275093,61307110,61405172) 河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(F2014203194) 江蘇省氣象探測與信息處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(KDXS1107,KDXS1108)資助
【分類號】：TN253

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本文編號：1614777