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硅锗波导中红外超连续谱生成在f和2f处的高相干性

DOI：10.1109/jstqe.2019.2943358 期刊：IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 基于中红外超连续谱生成的吸收光谱技术是分析样品化学成分的有力手段。此外，采用相位相干、稳定的脉冲进行快速数据采集可实现单次测量。本文报道了对空气包层SiGe/Si波导中实验获得的倍频程中红外超连续谱源相干性的数值研究。研究表明：通过设计两个间距紧密的零色散波长（其包围以固定泵浦波长为中心的反常色散带），可产生具有高光谱密度且频谱两端完全相干的超连续谱脉冲。该研究对吸收光谱分析、片上光学频率计量及f-2f干涉测量应用具有重要意义。
作者： Milan Sinobad，Alberto Della Torre，Remi Armand，Barry Luther-Davies，Pan Ma，Stephen Madden，Arnan Mitchell，David J. Moss，Jean-Michel Hartmann，Jean-Marc Fédéli，Christelle Monat，Christian Grillet
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

分析空气包层SiGe/Si波导中产生的覆盖一个倍频程的中红外超连续谱源的相干特性，及其对吸收光谱学、片上光学频率计量和f到2f干涉测量应用的启示。

研究成果

研究表明，通过设计两个紧密相邻的零色散波长并使其包围一个反常色散带，可以产生具有高光谱密度和全谱段完全相干性的超连续谱脉冲。这种方法无需使用亚100飞秒泵浦脉冲或高阶多光子吸收，就能为吸收光谱学和光学频率计量等需要高相干性的应用提供优势。

研究不足

该研究的局限性在于数值模型中的假设条件，例如恒定的传播损耗以及在自由载流子密度模型中忽略了复合寿命。此外，实验装置可能受到水蒸气吸收的影响，以及在某些波长下传播损耗增加（这些因素在模拟中未被考虑）。

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