Ultra-broadband modulation instability gain characteristics in As_2S_3 and As_2Se_3 chalcogenide glass photonic crystal fiber

Based on the designed As2Se3 and As2S3 chalcogenide glass photonic crystal fiber（PCF） and the scalar nonlinear Schrdinger equation,the effects of pump power and wavelength on modulation instability（MI） gain are comprehensively studied in the abnormal dispersion regime of chalcogenide glass PCF.Owing to high Raman effect and high nonlinearity,ultra-broadband MI gain is obtained in chalcogenide glass PCF.By choosing the appropriate pump parameter,the MI gain bandwidth reaches 2738 nm for the As2Se3 glass PCF in the abnormal-dispersion region,while it is 1961 nm for the As2S3 glass PCF.

光子晶体光纤中调制不稳定现象与超连续光谱的产生

研究了光子晶体光纤中调制不稳定性效应.从非线性薛定谔方程出发,计算和分析了光子晶体光纤中反常色散区以及正常色散区内的调制不稳定性现象,详细讨论了超短脉冲的脉宽、峰值功率、高阶色散和高阶非线性效应(如脉冲内喇曼散射、自陡峭效应)对调制不稳定性产生的影响.结果表明:二阶色散对调制不稳定性的影响要远大于三阶色散,同时也发现随着初始脉冲宽度的减小,调制不稳定性旁瓣增大但是强度有所降低.另外还发现高阶非线效应如自陡峭和喇曼效应会在不同程度上抑制调制不稳定性.

亚纳秒光脉冲抽运光子晶体光纤产生的瓦级超连续谱

研究了亚纳秒脉冲抽运光子晶体光纤产生高功率超连续谱的机理.采用掺镱锁模光纤激光器产生的脉宽570ps光脉冲,抽运1.8m光子晶体光纤,得到了平均功率为1.15W、光谱覆盖范围为750nm的超连续谱.通过实验和模拟结果的对比和分析,证实了亚纳秒脉冲抽运1.8m PCF产生超连续谱时,调制不稳定性效应起了重要作用.在研究了不同抽运功率下输出的超连续谱变化后,发现随着抽运功率的提高,输出功率也更高且超连续谱覆盖波段也更宽,在瓦级输出功率下依然未达到饱和展宽状态,还有进一步提高功率和展宽光谱的空间.

利用单模光纤中调制不稳定性产生超连续激光光谱的研究

根据皮秒光脉冲在光纤中传输时所满足的非线性薛定谔方程,利用数值模拟方法,研究了利用准连续波作为初始输入脉冲、利用单模光纤中的调制不稳定性和光子晶体光纤的高非线性效应产生超连续激光光谱(SC)的新方法。探讨了SC的形成机理,研究了不同条件下SC的形成过程,研究结果表明:准连续波光脉冲峰值功率越高、初始脉宽越宽,越有利于SC的产生;超连续谱向长波长方向的展宽要受到光子晶体光纤长度的影响,要想获得平坦的宽带SC,必须采用合适的光子晶体光纤长度。

光子晶体与单模光纤熔接对超连续谱展宽的影响

针对光子晶体光纤之间直接熔接损耗较大的问题.文中采用纳秒激光器作为泵浦源,通过光子晶体光纤与单模光纤HI-1060低损耗熔接的方法,研究了超连续谱的展宽过程,分析了超连续谱的产生机理.实验结果表明:泵浦源在重复频率为150kHz、泵浦功率为2.2W时,利用20m的光子晶体光纤与1m的单模光纤的熔接实现了输出功率为0.48W、光谱范围超过1100nm的超连续谱输出.

皮秒脉冲泵浦光子晶体光纤超连续谱产生的研究

在包含自发拉曼散射噪声的广义非线性薛定愕方程的基础上,利用单光子噪声模型,理论研究了泵浦脉冲的中心频率和峰值功率对皮秒脉冲在光子晶体光纤中时域和频域演化的影响.发现在正常色散区泵浦,由色散和自相位调制的联合作用引起光波分裂导致皮秒脉冲展宽;零色散波长附近泵浦,光波展宽以四波混频为主;反常色散区域泵浦,调制的不稳定性将初始脉冲分解成一系列孤子脉冲后,高阶孤子分裂、拉曼散射、孤子自频是导致光谱展宽的主要机制.自相位调制感应调制不稳定性在皮秒脉冲初始分裂过程中发挥了重要作用。

纳秒脉冲泵浦光子晶体光纤产生超连续谱

采用纳秒激光器作为泵浦源,在光子晶体光纤中实现宽带超连续谱输出,并研究泵浦脉冲重复频率对超连续谱产生的影响.在重复频率150 kHz、峰值功率256 W时,利用25 m长光子晶体光纤实现输出功率为0.76 W、光谱范围超过1 200 nm的超连续谱输出.利用该激光器的重复频率可调性,选取重复频率50 kHz和100 kHz的泵浦脉冲,对平均功率相同、重复频率不同的3组泵浦条件所形成超连续谱进行对比,发现在平均功率相同时,重复频率越低的泵浦脉冲获得的超连续谱宽度越宽.

纳秒光脉冲在光子晶体光纤中产生的超连续谱(英文)

研究了纳秒脉冲在光子晶体光纤中的演化和传输.利用纳秒激光器产生脉宽为65ns、重复频率为150kHz光脉冲,泵浦25m的光子晶体光纤,获得了输出功率为0.76W、整个光谱范围超过1200nm的超连续谱.在光谱展宽的初始阶段,光谱的展宽来源于调制不稳定性效应.随着泵浦功率的增加,发现四波混频效应对光谱短波部分的展宽起作用,受激拉曼散射效应对光谱长波部分的展宽起作用.

准连续光抽运光子晶体光纤产生超连续谱

对准连续光在光子晶体光纤中的传输特性进行了理论和实验研究。利用分步傅里叶方法求解非线性薛定谔方程，数值模拟了准连续光在光子晶体光纤中传输时光谱和脉冲的演化，并分析了其非线性机理和光谱展宽机制。通过比较不同条件下脉冲时域和频域的演化过程，发现低功率、宽脉冲条件下引起光谱展宽的主要因素是光纤反常色散区的调制不稳（MI）作用。此外，还分析了脉冲功率、光纤非线性系数、脉冲宽度等因素对光谱展宽的影响。在理论研究基础上，将脉冲宽度为80ps的准连续光耦合入70m长的非线性光子晶体光纤，获得了覆盖整个通信波段的超连续（SC）谱，波长范围1300～1700nm。