光子晶体光纤 非线性光学研究

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1、万方数据第33卷第1期z006年1月中国激光CHINESEJ()URNALoFLASERSVol_33．No．1January，2006文章编号：02j8—7025(20。6)010057一lo光子晶体光纤非线性光学研究新进展王清月，胡明列，柴路(天津大学精密仪器与光电子T程学院超快激光研究室光电信息技术科学教育部重点实验室，天津300072)摘要光子晶体光纤(PcF)，又称为多}L光纤(TIF)或微结构光纤(MF)，是一种单一介质，并⋯波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤。光于品体光纤呈现山许多在传统光纤中难以实现的特性，从1996年世界上制造出第一根光f晶体光纤以来，

2、它便受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点。介绍了光，晶体光纤的制作丁艺、T=作原理、基本特性、目前的研究重点和进展情况，重点评述了光子晶体光纤非线性光学方面的研究及其潜在的应用。关键词光子晶体光纤；无截止单模；色散；非线性；飞秒激光中图分类号o437文献标识码AProgressinNonlinearopticswithPhotonicCrystalFibersWANGQing—yue，HUMing_lie，CHAILu(Uf￡ru，““L“』PrL。60，wtory．(■Z￡89Po，rrPcIj20”IN5}rMm8"fdndO声￡oPfPffronzcs

3、F”92删r2”g，Ti口nJ2nUkiMs}‘，K8，Ln60mf。w。，(巾f俨EfPff删fsIn如r舢￡加”n”dnc矗"打n￡sczen∞(n口nJ抽‰i删?廿)，M抽z“r，a／＆轧c＆tl。n，1—2d唧抽300072，￡砬2月口)AbstractPh()toniccrvstalflbers(PCFs)，alsocalIedho【eyflbcrs(HFs)ormicros“uctureflbers(MFs)．areanewcl㈣ofslnglenlatenalopticalflberswjthwavclcngth—scaleairholesrunningdown

4、theentirelength．PCF㈣refirsLd愀lopedinl996andhavcsubsequentlybeenthefo吼ls。f1ncreasingsclcntlficandLechn。109IcalInterest，duetothclrunlqueandprom皓1ngproper“es．Thcmanufacturillg，princJples，bas，cpropertlesandappIlcati㈣ofPCFsarcbrieflydescnbed．AdctallcdⅢIew。ftheresearchonth㈣nlincarcffec皓and1heposs

5、lble8ppllcationsofthesecffc(：tsofPCFsarepresented．Keyword8photoniccrystalflber：endlesssi”glemod。；dispcrslon；nonllIlea。；femrosecondlaserl引言20世纪80年代，光学研究者们发现在光波长量缴r(微米量级)构建的材料结构，能够形成一种新的光学材料，这就是光子晶体口-2]。一维光子晶体就是早已为大家所熟知的由周期结构的介质所构成的反射镜、滤波器及光纤光栅等，入射到这种材料中的波在每一层都发生部分反射，反射波之间相互下涉增强，同入射波作用形成驻波，使得

6、能量不能通过材料；对于二维禁带，每一个结构单元都产生反射波和折射波，它们必须结合起来与任何方向进人材料的入射波相消，形成能量禁带；完全三维禁带材料同二维禁带材料的作用方式相同，只是这种作用发生在所有三个维度内。虽然二维光子晶体只能在二维空间内阻挡光的传播，但是把这种结构存纵向上延展，就形成一种新型光导纤维，这就是光子晶体光纤。光子品体光纤(PCF)，又叫作多孔光纤(HF)、微结构光纤(MF)‘”“。，是一种由单一材料构成，包层中具有周期性微米量级空气孔结构的新型光纤。其所具有的独特性质都是由于包层中的二维光子晶体结构带来的，这种结构将光以先前不可能达到甚至不可能想收稿日期：2

7、。051008；收到修改稿H期：2005—12一ol基金项目：国家自然科学基金(∞278003)，围家973计划(G1999075201，2∞3(：B314904)和国家863计划(2003AA311010)资助项日。作者简介：王清月(1938)，男，天津大学精密仪器与光电子工程学院教授，博十生导师，主要从事超短脉冲激光技术及其应用方面的研究。E—mall：chywang@qu．edu．cn万方数据巾国激光33卷象的方式被控制在光纤纤芯中。光子晶体光纤的结构特性已经超出了传统光纤光学的范畴，同时也具有不