通過廣義非線性薛定諤方程,數值模擬了fs量級的雙高斯脈沖束縛態(tài)和雙艾里脈沖束縛態(tài)在高非線性單模光纖中傳輸產生的超連續(xù)譜特性。模擬結果表明,由于艾里脈沖具有自愈特性,雙艾里脈沖束縛態(tài)產生的超連續(xù)譜要比雙高斯脈沖束縛態(tài)產生的超連續(xù)譜更寬、更平坦。研究了雙脈沖束縛態(tài)中子脈沖間隔對超連續(xù)譜的影響,發(fā)現當子脈沖間隔增大時,產生的超連續(xù)譜先變寬,再變窄,最后基本保持不變。表明存在一個最佳子脈沖間隔,使產生的超連續(xù)譜最寬,這對選擇合適的雙脈沖束縛態(tài)子脈沖間隔、優(yōu)化超連續(xù)譜具有重要意義。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(07)北大核心EICSCD

【文章頁數】：8 頁

【部分圖文】：

高非線性單模光纖的色散曲線

通過Matlab數值模擬了雙高斯脈沖束縛態(tài)和雙艾里脈沖束縛態(tài)在長為1.5 m的高非線性單模光纖中傳輸產生超連續(xù)譜的演化過程,當子脈沖間隔為0.3 ps時,雙高斯脈沖束縛態(tài)和雙艾里脈沖束縛態(tài)的頻域如圖2所示。由圖2(c)、圖2(d)可知,隨著傳輸距離的增加,兩種雙脈沖束縛態(tài)的頻域演化過程大體相同。在初始階段,頻譜近似對稱展寬;傳輸一段距離后,頻譜劇烈展寬,演化為典型的超連續(xù)譜。最后,隨傳輸距離的增大,頻譜展寬較為緩慢。兩種雙脈沖束縛態(tài)的時域演化過程如圖3所示,可以看出,超連續(xù)譜產生的相關物理機制。

Ρ k = (2Ν+1-2k) 2 Ν 2 Ρ in ,k=1,2,?,Ν, ??? (5) Τ k = 1 2Ν+1-2k Τ in ,k=1,2,?,Ν。 ??? (6)當孤子帶寬與拉曼增益譜交疊時,會發(fā)生脈沖內拉曼散射,基階孤子的頻譜不斷紅移,其中,脈寬更窄且峰值功率更高的孤子紅移更明顯,并逐漸與主脈沖分離,原因是拉曼感應頻移與孤子脈寬的四次方成反比[1]。分裂出的基階孤子受高階色散影響,會不斷輻射能量來調節(jié)自身的峰值功率和脈寬,以維持孤子形態(tài),輻射的能量即色散波(DW)。并通過XPM、SPM和FWM產生新的頻率成分,進一步展寬和平坦化超連續(xù)譜。在超連續(xù)譜的演化過程中,XPM包括主脈沖之間,主脈沖與色散波之間以及拉曼孤子與色散波之間的XPM;FWM包括主脈沖之間,SPM和XPM產生的新頻率與主脈沖之間,產生的FWM光與FWM光之間以及FWM光與滿足群速度匹配的色散波之間的FWM。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]光子晶體光纖產生紫外超連續(xù)譜的數值研究[J]. 張?zhí)鹛?施偉華.  中國激光. 2020(03)
[2]環(huán)保砷-硒硫系光纖的擠壓制備及其超連續(xù)譜產生[J]. 鐘明輝,王弦歌,焦凱,司念,梁曉林,徐鐵松,肖晶,劉佳,趙浙明,王訓四,張培晴,劉永興,戴世勛,聶秋華.  激光與光電子學進展. 2019(17)
[3]新型高功率中紅外光纖激光材料與超連續(xù)譜激光研究進展[J]. 賈志旭,姚傳飛,李真睿,賈世杰,趙志鵬,秦偉平,秦冠仕.  中國激光. 2019(05)
[4]腔內濾波帶寬對正色散束縛態(tài)孤子形成的影響[J]. 王凱杰,王航,杜團結,李維煒,陳楠,羅正錢.  中國激光. 2019(08)
[5]抽運波長對中紅外超連續(xù)譜影響的數值模擬[J]. 高鵬飛,李曉輝,羅文峰,鄒德峰,柴通,龐星星.  中國激光. 2017(07)

博士論文
[1]色散調控的氟碲酸鹽微結構光纖及其在超連續(xù)譜產生中的應用[D]. 王方.吉林大學 2017



本文編號：3300862