光子晶体光纤非线性光谱特性的理论与实验研究

摘要：

光子晶体光纤具有特殊的导光机制和结构可调性，可以产生奇异的色散特性及高非线性，为非线性光纤光学领域的研究提供了新的条件。受多种非线性光学效应的共同作用，在不同泵浦光脉冲参数条件下，不同结构参数及传输特性的光子晶体光纤能产生丰富的非线性光谱。利用分步傅里叶方法求解非线性薛定谔方程，模拟飞秒激光脉冲在光子晶体光纤中的传输过程，获得输出光谱与入射光脉冲参数（泵浦光峰值功率 P、泵浦光波长λ、光脉冲形状、光脉冲宽度 TFWHM ）、光纤结构参数（孔间距Λ、空气填充比 d／Λ、光纤长度 z）、传输特性（色散、非线性系数）的关系，分析拉曼孤子、色散波、自相位调制等非线性效应产生的光谱特性。利用光子晶体光纤包层节区进行非线性光学实验研究，获得了孤子波和色散波的宽带光谱输出。理论分析与实验测量的光谱中都包括了波长0.5μm 附近可见光波段的蓝移色散波、0.82μm 波段的剩余泵浦光、1.1μm 波段的孤子波、2μm 附近的红移宽带色散波。理论分析与实验测量结果一致，阐明光子晶体光纤中非线性光谱产生的物理原理，实现了对宽带光谱的可控输出，为高非线性光子晶体光纤的结构设计、制备及非线性光谱的应用研究奠定基础。

关键词：光子晶体光纤、非线性、孤子波、色散波

所属期刊栏目：36

分类号：TN252(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金项目61405172，61405173;国家973计划项目2010CB327604;河北省自然科学基金项目F2014203224

在线出版日期：2016-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1650-1655