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飞秒脉冲抽运掺镱微结构光纤产生 超连续谱的实验研究

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王伟, 左玉婷, 董婷婷, 朱维震, 林天旭, 徐海东, 卿源, 韩颖, 齐跃峰, 侯蓝田. 2019: 飞秒脉冲抽运掺镱微结构光纤产生 超连续谱的实验研究, 物理学报, 68(13): 156-164. doi: 10.7498/aps.68.20182051
引用本文: 王伟, 左玉婷, 董婷婷, 朱维震, 林天旭, 徐海东, 卿源, 韩颖, 齐跃峰, 侯蓝田. 2019: 飞秒脉冲抽运掺镱微结构光纤产生 超连续谱的实验研究, 物理学报, 68(13): 156-164. doi: 10.7498/aps.68.20182051
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Wang Wei, Zuo Yu-Ting, Dong Ting-Ting, Zhu Wei-Zhen, Lin Tian-Xu, Xu Hai-Dong, Qing Yuan, Han Ying, Qi Yue-Feng, Hou Lan-Tian. 2019: Experimental study of supercontinuum generation in Yb3+-doped microstructure fiber pumped by femtosecond pulses, Acta Physica Sinica, 68(13): 156-164. doi: 10.7498/aps.68.20182051
Citation: Wang Wei, Zuo Yu-Ting, Dong Ting-Ting, Zhu Wei-Zhen, Lin Tian-Xu, Xu Hai-Dong, Qing Yuan, Han Ying, Qi Yue-Feng, Hou Lan-Tian. 2019: Experimental study of supercontinuum generation in Yb3+-doped microstructure fiber pumped by femtosecond pulses, Acta Physica Sinica, 68(13): 156-164. doi: 10.7498/aps.68.20182051
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飞秒脉冲抽运掺镱微结构光纤产生 超连续谱的实验研究

  • 燕山大学信息科学与工程学院, 秦皇岛 066004;河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 秦皇岛 066004;南京信息工程大学, 江苏省气象探测与信息处理重点实验室, 南京 210044

  • 燕山大学信息科学与工程学院, 秦皇岛 066004;河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 秦皇岛 066004

Experimental study of supercontinuum generation in Yb3+-doped microstructure fiber pumped by femtosecond pulses

  • 摘要: 本文利用钛蓝宝石飞秒激光器抽运自制的掺镱微结构光纤,对微结构光纤中的非线性效应及超连续谱产生机理进行了实验研究.研究发现,当抽运光偏离Yb3+吸收最高峰85 nm时,仍具有较高的发光效率.在飞秒脉冲抽运下,位于反常色散区的发射光首先被位于正常色散区的抽运光激发、放大并俘获,然后演化为超短脉冲,随后在微结构光纤中产生非线性效应.微结构光纤1发射光位于零色散波长附近,产生基阶孤子并在拉曼作用下红移,微结构光纤2发射光位于距离零色散波长较远的反常色散区,产生高阶孤子分裂效应形成超连续谱,但是1380 nm处的OH-吸收限制了超连续谱的进一步展宽.忽略抽运光耦合效率、微结构光纤损耗等因素的影响,输出光谱中超连续谱的产生效率最高可以达到98％ 以上,意味着几乎所有的残余抽运光和发射光均展宽为超连续谱.在0.50 m长的微结构光纤中,获得了较高的波长转换效率和较宽的超连续谱.通过拉锥处理,零色散波长发生蓝移,最终产生的超连续谱相在短波处范围展宽,而在长波处范围缩短.因此利用钛蓝宝石飞秒激光器抽运Yb3+掺杂微结构光纤,可以获得可调谐的超连续谱.
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飞秒脉冲抽运掺镱微结构光纤产生 超连续谱的实验研究

  • 燕山大学信息科学与工程学院, 秦皇岛 066004;河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 秦皇岛 066004;南京信息工程大学, 江苏省气象探测与信息处理重点实验室, 南京 210044
  • 燕山大学信息科学与工程学院, 秦皇岛 066004;河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 秦皇岛 066004

摘要: 本文利用钛蓝宝石飞秒激光器抽运自制的掺镱微结构光纤,对微结构光纤中的非线性效应及超连续谱产生机理进行了实验研究.研究发现,当抽运光偏离Yb3+吸收最高峰85 nm时,仍具有较高的发光效率.在飞秒脉冲抽运下,位于反常色散区的发射光首先被位于正常色散区的抽运光激发、放大并俘获,然后演化为超短脉冲,随后在微结构光纤中产生非线性效应.微结构光纤1发射光位于零色散波长附近,产生基阶孤子并在拉曼作用下红移,微结构光纤2发射光位于距离零色散波长较远的反常色散区,产生高阶孤子分裂效应形成超连续谱,但是1380 nm处的OH-吸收限制了超连续谱的进一步展宽.忽略抽运光耦合效率、微结构光纤损耗等因素的影响,输出光谱中超连续谱的产生效率最高可以达到98％ 以上,意味着几乎所有的残余抽运光和发射光均展宽为超连续谱.在0.50 m长的微结构光纤中,获得了较高的波长转换效率和较宽的超连续谱.通过拉锥处理,零色散波长发生蓝移,最终产生的超连续谱相在短波处范围展宽,而在长波处范围缩短.因此利用钛蓝宝石飞秒激光器抽运Yb3+掺杂微结构光纤,可以获得可调谐的超连续谱.

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