研究目的
在一根高双折射保偏光子晶体光纤中展示中红外超连续谱的产生，该技术可应用于干涉测量技术、气体传感、集成光学器件以及光学相干断层扫描。
研究成果
结果表明，硫系玻璃PM-PCF在中红外波段产生偏振超连续谱方面具有潜力，可应用于气体传感和光学相干断层扫描等多个领域。未来工作将重点优化光谱生成特性和偏振依赖性。
研究不足
该研究的局限性在于需要对光谱生成和偏振依赖性进行优化，目前正通过详细的数值建模来解决这一问题。
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[2019年IEEE欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 用于中红外超连续谱生成的硫系玻璃保偏光子晶体光纤
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DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8871607
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
基于硫系玻璃的光纤因其宽传输窗口、可调色散和高光学非线性，是中红外波段非线性应用的优异光子平台。将硫系光纤平台与保偏特性相结合具有重要研究价值——这既能实现偏振相关测量，又可最大限度减少不利影响，从而为干涉测量技术、气体传感、集成光学器件和光学相干断层扫描开辟新应用。据我们所知，本研究首次展示了高双折射保偏光子晶体光纤（PM-PCF）中的中红外超连续谱（SC）产生。该PM-PCF采用浇铸法从As38Se62玻璃拉制而成，该材料具有2-10μm传输窗口及高达1.13×10-17 m2/W的非线性折射率[1,2]。如图1(a)所示，通过非对称空气孔结构引入强双折射：PCF截面包含3环共36个圆形空气孔，其中2个较大空气孔邻近纤芯。(近似)纤芯直径（即两大空气孔间距）约8.1μm，PCF外径125μm。图1(b)展示了基模群速度色散与群双折射（基于SEM图像计算），该光纤零色散波长约4.5μm，此处双折射值达6×10-4，预期具有优异保偏特性。
实验中采用与文献[3]相同的MIR SC产生装置，使用25cm长PM-PCF，在4μm波长（正常色散区）泵浦250fs脉冲。图1(c)显示不同输出功率下的SC光谱：当泵浦功率135mW时，获得3.1-6.02μm波段SC光谱，平均输出功率11mW。如图1(d)所示，当泵浦波长接近零色散点（4.53μm）时，仅需62mW较低输入功率即可实现相当的光谱展宽。此时通过旋转光纤改变耦合角度，我们成功测量了SC光谱的偏振依赖性。这些结果证明了硫系PM-PCF在偏振SC产生方面的潜力，目前正通过详细数值模拟优化光谱产生与偏振依赖特性。
作者：
Amar N. Ghosh，Marcello Meneghetti，Christian R. Petersen，Ole bang，Laurent Brilland，Sebastien Venck，Johann Troles，John M. Dudley，Thibaut Sylvestre
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