光子晶体光纤中入射激光脉冲形状对超连续谱特性的影响.pdf

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1、李小魁等:光子晶体光纤中入射激光脉冲形状对超连续谱特性的影响《激光杂志》2017年第38卷第4期LASEＲJOUＲNAL(Vol.38，No.4，2017)5·光纤技术·光子晶体光纤中入射激光脉冲形状对超连续谱特性的影响李小魁，付国定，张秋慧(河南工程学院电气信息工程学院，郑州451191)摘要:通过非线性薛定谔方程模拟了不同激光脉冲形状在光子晶体光纤中传输时对超连续谱产生特性的影响。研究发现，高斯脉冲和双曲正割脉冲在光子晶体光纤中产生的超连续谱谱宽和形状与原脉冲基本相同;啁啾高斯脉冲和方形脉冲可以在很短的传输距离内得到很宽的光谱，但啁啾高斯脉冲相对于方形

2、脉冲则较为平坦，方形脉冲则产生了很多新的频率成分。因此利用啁啾脉冲可以产生较宽的平坦超连续谱。关键词:超连续谱;光子晶体光纤;入射脉冲形状;非线性光纤光学中图分类号:TN248.1文献标识码:ADOI编码:10.14016/j．cnki．jgzz.2017.04.005TheeffectsoftheincidentlaserpulsewithdifferentshapesonthecharacteristicsofsupercontinuumgeneratedinphotoniccrystalfibersLIXiao－kui，FUGuo－ding，ZHAN

3、GQiu－hui(DepartmentofElectricalInformationEngineering，HenanInstituteofEngineering，Zhengzhou451191，China)Abstract:ByusingthenonlinearSchrodingerequation，therelationshipbetweenthecharacteristicsofsupercon-tinuum(SC)spectrumgenerationandlaserpulseshapewereinvestigatedinphotoniccrysta

4、lfibers(PCF)．TheresultsshowthatthespectrumwidthandshapeofthesupercontinuumspectruminducedbyGaussianpulseandSechpulseinphotoniccrystalfiberarebasicallythesamewiththeincidentpulse．ChirpedGaussianpulseandrectanglepulsecangetabroaderspectruminashorterdistance，buttheformerisflatterthan

5、thelatter．Squarepulsecangeneratealotoffreshfrequencycomponents．SoaflatandbroadSCspectrumcanbeobtainedbychirpedGaussianpulse．Keywords:supercontinuum;photoniccrystalfiber;theshapeofincidentpulse;nonlinearoptics光子晶体光纤(photonicCrystalFiber，PCF)是近超短脉冲通过非线性光学介质时，非线性光学介质中年来出现的一种新型光纤，通常由单

6、一介质构成，包的自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)、四波混层由横向上周期排列(常为六角型)而轴向则由保持频(FWM)和受激拉曼散射(SＲS)等非线性效应作［2－4］结构不变的波长量级的空气孔构成。由于这种特殊用(其中主要是SPM效应)，导致脉冲光谱剧烈展的结构，光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以宽产生较宽的光谱，得到的光谱可以覆盖甚至超过可实现的特性，例如:具有较强的非线性特性、无截止的见光区域。利用光纤产生超连续谱有很多独特的优［1］单模传输和可控的色散特性等。势，因为光纤的纤芯较细，一定强度的光脉冲入射到最近几年，利用PCF产生超连续谱的

7、研究引起人光纤后比较容易产生高的光强而容易产生超连续谱。们的广泛关注。超连续谱(SC)的产生是指当高功率光纤技术的日臻成熟，特别是近年来高速、大容量光通信的迅猛发展，促进了SC谱技术的逐步完善，其应［5］收稿日期:2017－01－19用领域也不断得到扩大。超连续谱光源在光谱检基金项目:国家自然科学基金青年基金(61403123);高等学校重点科［6］、生物医学［7］、高精密光学频率测量［8］测及波分复研项目(15A510020)［9－10］作者简介:李小魁(1983－)，男，讲师，硕士，主要从事通信及光与物质用光通信系统等方面有着重要的应用。相互作用研究。

8、利用有效折射率的方法计算了空气孔直径Λ=通信作者:张秋慧(1982