基于正常色散光纖生成2～3微米波段超連續(xù)譜的研究.pdf

1、超連續(xù)譜已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于非線性光學(xué)中超短脈沖的產(chǎn)生、光譜分析、光學(xué)相干層析、光計(jì)量學(xué)、光通信等眾多領(lǐng)域，而如何獲取產(chǎn)生超連續(xù)譜所需的高能量脈沖以及非線性介質(zhì)，屬于研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。2～3微米的正常色散超連續(xù)譜具有時(shí)域相干性好、頻域相對(duì)平坦等優(yōu)勢(shì)，具有很大的實(shí)用價(jià)值。本文主要研究了基于正常色散光纖生成2～3微米波段超連續(xù)譜，主要工作如下:
　　首先，對(duì)生成高能量脈沖的鎖模激光器進(jìn)行了仿真，構(gòu)建了由單模光纖、增益光纖、色散補(bǔ)償光纖、可飽

2、和吸收體組成的結(jié)構(gòu)模型，研究了色散、非線性系數(shù)以及增益系數(shù)對(duì)于脈沖時(shí)域、頻域以及能量的影響。
　　其次，設(shè)計(jì)了一種高非線性液體填充纖芯—外層空氣孔結(jié)構(gòu)的光纖結(jié)構(gòu)，通過改變纖芯直徑、空氣孔直徑以及纖芯和空氣孔的間距，調(diào)整光纖的色散系數(shù)和非線性系數(shù)，使得2～3微米波段位于光纖的正常色散區(qū)，且具有高非線性系數(shù)以及平坦的色散曲線(-20ps/nm/km～-50ps/nm/km)，使得泵浦波長(zhǎng)為2000nm時(shí)在研究波段生成平坦且光譜盡量展寬

3、的超連續(xù)譜。
　　對(duì)于光纖中超連續(xù)譜的生成進(jìn)行了分析與研究，通過改變?nèi)肷涿}沖能量、光纖長(zhǎng)度以及空氣孔數(shù)量等參數(shù)，對(duì)于生成超連續(xù)譜的變化情況進(jìn)行了整理和分析，當(dāng)纖芯直徑d1=2.2μm，d2=0.5μm，Λ=2.5μm時(shí)，光纖的超連續(xù)譜在2～3微米波段具有良好的平坦度，當(dāng)輸入脈沖寬度為0.1ps，能量為25nJ，光纖長(zhǎng)度為2.5cm時(shí)，纖芯—外層正四邊形空氣孔結(jié)構(gòu)光纖生成的超連續(xù)譜譜寬為2184nm(20dB)，波長(zhǎng)范圍為793～2