光子晶體光纖超連續譜中光流氓波的研究

《光子晶體光纖超連續譜中光流氓波的研究》是依託北京大學，由李倩擔任負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：光子晶體光纖超連續譜中光流氓波的研究
• 項目負責人：李倩
• 項目類別：青年科學基金項目
• 依託單位：北京大學

項目摘要

超連續譜，其波長範圍可以從紫外線到中期的紅外線的波長，有許多重要的套用包括光纖通信, 精密光學頻率計量，光學相干斷層掃瞄器，光譜儀，顯微鏡，氣體檢測等。光子晶體光纖的發明使得超連續譜的研究分析已經成為非線性光纖光學的一個重要分支。雖然使用飛秒雷射脈衝超連續譜的產生是穩定和相干的，但超快雷射源需要小心處理，因此不是實際套用中的首選。使用皮秒或納秒雷射脈衝或連續光產生超連續譜更容易操作，但其過程對噪聲的敏感性導致其穩定性和相干性都很差。　2007年的自然上有文章報導了光子晶體光纖超連續中光流氓波的存在。本項目以光流氓波為例, 建立理論模型，分析光流氓波成因，研究光流氓波主動和被動的控制方案，提出相干超連續產生的新方案。這些分析結果有待實驗進行驗證。

結題摘要

光纖中超連續譜產生的技術近年來引起了國際學術界的關注。 雖然使用飛秒雷射脈衝超連續譜的產生是穩定和相干的，但超快雷射源需要小心處理，因此不是實際套用中的首選。使用皮秒或納秒雷射脈衝或連續光產生超連續譜更容易操作，但其過程對噪聲的敏感性導致其穩定性和相干性都很差。2007年的自然上有文章報導了光子晶體光纖超連續中光流氓波的存在。本項目以光流氓波為例, 建立理論模型，分析光流氓波成因，研究光流氓波主動和被動的控制方案，提出相干超連續產生的新方案。 對超連續譜中的光流氓波，我們採取了弱連續光觸發的有效控制方案，我們成功實現了弱連續光觸發對皮秒脈衝/飛秒脈衝/連續光泵浦超連續譜中光流氓波的控制。弱連續光觸發下的超連續譜的譜寬明顯展寬，其相干性也獲得了很好的提升。 除了主動的控制手段，我們同時也通過光纖設計實現對超連續譜相干性的提升。我們通過各種論證， 最終提出了使用大模式面積光子晶體光纖拉錐來實現非線性係數沿光纖方向增加的光纖。 此方案中提出的非線性係數隨光纖方向增加的光纖是基於當今成熟並廣泛採用光子晶體光纖的製造技術，其過程不需要特別的或具有挑戰性的光纖設計。 我們也提出利用皮秒輸入脈衝在級聯光纖中的高性能壓縮產生超短脈衝對應的超寬光譜。在這種情況下，沒有涉及調製不穩定的作用，所產生的超連續譜表現出高度的相干性。級聯脈衝壓縮方案的具體光纖設計已在發表的論文中給出，是一種更有前途的技術解決方案。此項新開發的技術被認為相干超連續譜的可行有效方案。 本項目通過對超連續譜中光流氓波的分析和控制，提出了寬光譜，高相干超連續譜的可行方法。