多芯光子晶體光纖輸出超連續(xù)光束的合束研究.pdf

1、超連續(xù)光譜的產(chǎn)生是基于非線性光纖光學(xué)的一種基礎(chǔ)非線性現(xiàn)象，其以極其平坦展寬的光譜贏得了眾多學(xué)者的追捧。而超連續(xù)光譜展寬的范圍很大程度上受入射脈沖峰值功率的影響，越高的脈沖峰值功率，可以激發(fā)起越豐富的非線性效應(yīng)，從而得到超寬光譜。
　　單芯光纖的過小模場面積和損傷閾值等限制入射功率的提高，阻礙超連續(xù)光譜的發(fā)展。而多芯光子晶體光纖的多纖芯結(jié)構(gòu)則恰好解決此難題。多纖芯結(jié)構(gòu)等效于增加模場面積，從而也有效避免熱效應(yīng)，且優(yōu)于大模場面積光纖的是

2、，多芯光纖不會引入高階模式。
　　本文以多芯光子晶體光纖為主題，就其作為非線性介質(zhì)而產(chǎn)生超連續(xù)光譜為研究方向，進(jìn)而提出一種新的方案用于優(yōu)化多芯光纖的輸出光束，同時，此方案在實(shí)驗(yàn)上被證明可行。本論文的主要工作為:
　　1.以多芯光子晶體光纖作為非線性介質(zhì)，通過飛秒激光源泵浦，產(chǎn)生超連續(xù)光譜。在實(shí)驗(yàn)上，分別采用兩根不同結(jié)構(gòu)的多芯光纖，都成功實(shí)現(xiàn)了近300nm的展寬。系統(tǒng)受限于激光器的功率，若提高峰值功率，有望產(chǎn)生更寬范圍的超連續(xù)

3、光譜。
　　2.通過理論推導(dǎo)，數(shù)值模擬兩種方法，分別驗(yàn)證了多芯光纖的耦合傳導(dǎo)過程。以七芯光子晶體光纖為例，可知七芯光纖擁有七個超模，但只有同相位超模在夫瑯和費(fèi)作用下，在遠(yuǎn)場相干疊加為高斯分布。而在實(shí)驗(yàn)中，由于輸出透鏡的變換作用，使得七芯光子晶體光纖的輸出光場在透鏡后的像平面內(nèi)，呈關(guān)于七芯光纖端面結(jié)構(gòu)的像，破壞光束以高斯形式的穩(wěn)定傳輸。
　　3.提出一種新的方法用于多芯光子晶體光纖的輸出合束，即利用Kagome光纖實(shí)現(xiàn)多芯光纖