位于第三近红外窗口的平坦光纤超连续谱产生

纪海莹，王天枢，熊 浩，马万卓，袁 泉，孙梦茹，林 鹏

（1.长春理工大学 空间光电技术国家与地方联合工程研究中心，吉林 长春 130022；2.长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022）

引言

锁模光纤激光器具有转换效率高、散热性能好、结构紧凑、价格低廉等优点，是获得皮秒或飞秒量级超短脉冲的有效来源之一。当超短脉冲入射到高非线性光纤中时，在色散和非线性效应的共同作用下，脉冲频谱内产生新的频率成分，使得出射光的光谱宽度远大于入射光谱，输出的宽带光谱称为超连续谱。超连续谱光源具有光谱范围宽、方向性好、亮度高、空间相干性好等优点，在光学频率计量[1]、光学相干层析[2-3]、生物医学显微成像[4-5]、光通信[6]、光纤传感[7]、光频梳[8]等领域[9-11]具有非常重要的研究与应用价值。

超连续谱的研究最早开始于上世纪六七十年代，Alfano和Shapiro利用倍频锁模铷玻璃皮秒激光泵浦BK7光学玻璃，首次获得400 nm～700 nm的超连续谱[12]。2017年，王方等人利用飞秒脉冲泵浦氟碲酸盐微结构光纤，得到了620 nm～2 700 nm范围内的超连续谱[13]。2018年，Chauhan等人利用飞秒脉冲泵浦高非线性硫化物光子晶体光纤，获得了437 nm～2 850 nm的超连续谱[14]。2019年，王凯杰等人在实验中观测到束缚态耗散孤子脉冲，并利用该脉冲光泵浦光子晶体光纤，获得了近红外超连续谱[15]。2020年，邹宝英等仿真模拟了飞秒量级的束缚态脉冲在高非线性单模光纤中的传输，并研究了不同子脉冲间隔对产生的超连续谱的影响[16]。综上所述，目前对于光纤中产生超连续谱的研究多集中于实现更宽的谱宽，其中很大比例的光谱成分没有实际应用价值，缺少针对实际应用的特定波段的研究。……