基于高非線性光子晶體光纖超連續(xù)譜的研究.pdf

1、超連續(xù)譜是指超短脈沖在非線性介質(zhì)中傳輸時，由于色散及非線性效應(yīng)的共同作用導(dǎo)致的脈沖光譜被展寬的現(xiàn)象。超連續(xù)譜因其連續(xù)光譜范圍寬、穩(wěn)定性好、相干性能優(yōu)良等特點(diǎn)，在眾多領(lǐng)域有著廣泛地應(yīng)用。光子晶體光纖是產(chǎn)生超連續(xù)譜的一種非常有效的介質(zhì)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性以及特殊的導(dǎo)光機(jī)制，使得它相對于傳統(tǒng)光纖而言有著不可比擬的優(yōu)勢。
　　本文主要對2μm波段飛秒脈沖激光器泵浦高非線性光子晶體光纖產(chǎn)生的中紅外超連續(xù)譜的特性進(jìn)行了模擬。文中選擇了在中紅外

2、波段透過率較高的碲化物玻璃作為光子晶體光纖的基底材料，設(shè)計(jì)了具有不同色散參量的高非線性光子晶體光纖。利用分步傅里葉算法數(shù)值求解非線性薛定諤方程，模擬了中心波長為2μm的飛秒脈沖在光子晶體光纖中傳輸產(chǎn)生超連續(xù)譜的過程，分析了光纖的長度及色散參量、脈沖的峰值功率及初始寬度對超連續(xù)譜的影響。結(jié)果表明：當(dāng)光纖長度為15cm，脈沖峰值功率為20KW，脈沖寬度為100fs時，得到的超連續(xù)譜的范圍為1330nm~3450nm。
　　本文中還提出

3、了利用倍頻效應(yīng)得到雙波長泵浦三零色散光子晶體光纖，產(chǎn)生可見光、近紅外和中紅外波段超連續(xù)譜。設(shè)計(jì)了具有三個零色散波長的光子晶體光纖結(jié)構(gòu)，同樣采用分步傅里葉算法模擬了超連續(xù)譜的產(chǎn)生過程，分析了不同光纖長度和脈沖峰值功率對產(chǎn)生的超連續(xù)譜的影響。結(jié)果表明：當(dāng)泵浦激光脈沖中心波長為2μm、脈寬為100fs、重復(fù)頻率為200KHz，傳輸距離為10cm、入射到PCF中的脈沖峰值功率為10KW時，得到了譜寬為690~3150nm的超連續(xù)譜，光譜具有較好