提出了一種基于高非線性氟化鎂光子晶體光纖產(chǎn)生紫外超連續(xù)光源的方法。采用分步傅里葉法求解光纖的非線性薛定諤方程,基于光子晶體光纖數(shù)值模擬了擴展到紫外波段的超連續(xù)譜的產(chǎn)生;通過分析光纖結(jié)構(gòu)參量與泵浦光源參數(shù)對紫外超連續(xù)譜產(chǎn)生的影響,得出了光纖長度、色散參量以及泵浦脈沖峰值功率、初始脈沖寬度對超連續(xù)譜光譜寬度的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):當光子晶體光纖長度為8 cm、脈沖中心波長為450 nm、峰值功率為3.1 kW、初始脈沖寬度為40 fs時,可獲得展寬至紫外的超連續(xù)譜,范圍為279.6～769.0 nm。

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【部分圖文】：

圖6不同脈沖寬度下的超連續(xù)譜

由圖7可知,隨著泵浦脈沖的峰值功率的增大,輸出的光譜寬度也是增大的,且頻譜振蕩更劇烈,當峰值功率增大到一定程度時,超連續(xù)譜的寬度不再增加。這是因為隨著峰值功率的增大,孤子階數(shù)升高,導致不同頻率的高階孤子發(fā)生破裂和裂變,產(chǎn)生頻率紅移的孤子輻射和頻率藍移的非孤子輻射[20]。同時可以....

圖7不同泵浦光的峰值功率下的超連續(xù)譜

圖6不同脈沖寬度下的超連續(xù)譜相比更小纖芯、泵浦中心波長選取在色散零點的超連續(xù)譜的數(shù)值模擬結(jié)果,以上結(jié)果基本保證了紫外短波的延展和超連續(xù)譜的平坦性,一定程度上降低了泵浦光與光纖的耦合難度,但也相對犧牲了超連續(xù)譜在長波方向的擴展。

圖1氟化鎂PCF。

2.2PCF的基本結(jié)構(gòu)本文基于實心全內(nèi)反射型PCF進行結(jié)構(gòu)研究,所設計的光纖結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示,包層由三角晶格周期性排列的空氣孔構(gòu)成,去掉兩層內(nèi)層空氣孔,形成的缺陷即為纖芯。其中Λ表示空氣孔間距,d表示空氣孔直徑,包層層數(shù)N=5。基底材料為氟化鎂晶體(氟化鎂的折射率隨波....

圖2空氣孔直徑不變時,總色散與占空比的關(guān)系曲線

保持空氣孔直徑d=600nm不變,改變占空比d/Λ,取值分別為0.5、0.6、0.7、0.8、0.9,相應的總色散曲線如圖2所示。由圖2可以看出,所設計的PCF有兩個色散零點。保持空氣孔的直徑不變,增大占空比即減小孔間距,PCF的色散零點向短波方向移動。為了使產(chǎn)生的超連續(xù)譜展開....

本文編號：3924091