位于第三近紅外窗口的平坦光纖超連續譜產生

紀海瑩，王天樞，熊 浩，馬萬卓，袁 泉，孫夢茹，林 鵬

（1.長春理工大學 空間光電技術國家與地方聯合工程研究中心，吉林 長春 130022；2.長春理工大學 光電工程學院，吉林 長春 130022）

引言

鎖模光纖激光器具有轉換效率高、散熱性能好、結構緊湊、價格低廉等優點，是獲得皮秒或飛秒量級超短脈沖的有效來源之一。當超短脈沖入射到高非線性光纖中時，在色散和非線性效應的共同作用下，脈沖頻譜內產生新的頻率成分，使得出射光的光譜寬度遠大于入射光譜，輸出的寬帶光譜稱為超連續譜。超連續譜光源具有光譜范圍寬、方向性好、亮度高、空間相干性好等優點，在光學頻率計量[1]、光學相干層析[2-3]、生物醫學顯微成像[4-5]、光通信[6]、光纖傳感[7]、光頻梳[8]等領域[9-11]具有非常重要的研究與應用價值。

超連續譜的研究最早開始于上世紀六七十年代，Alfano和Shapiro利用倍頻鎖模銣玻璃皮秒激光泵浦BK7光學玻璃，首次獲得400 nm～700 nm的超連續譜[12]。2017年，王方等人利用飛秒脈沖泵浦氟碲酸鹽微結構光纖，得到了620 nm～2 700 nm范圍內的超連續譜[13]。2018年，Chauhan等人利用飛秒脈沖泵浦高非線性硫化物光子晶體光纖，獲得了437 nm～2 850 nm的超連續譜[14]。2019年，王凱杰等人在實驗中觀測到束縛態耗散孤子脈沖，并利用該脈沖光泵浦光子晶體光纖，獲得了近紅外超連續譜[15]。2020年，鄒寶英等仿真模擬了飛秒量級的束縛態脈沖在高非線性單模光纖中的傳輸，并研究了不同子脈沖間隔對產生的超連續譜的影響[16]。綜上所述，目前對于光纖中產生超連續譜的研究多集中于實現更寬的譜寬，其中很大比例的光譜成分沒有實際應用價值，缺少針對實際應用的特定波段的研究。……