基于啁啾补偿的自相似脉冲压缩光栅对的设计
2021-08-16 09:55:46李沐霖张巧芬史圣达庞亮雨高梓皓
光通信研究
2021年4期
李沐霖，张巧芬，史圣达，庞亮雨，高梓皓
(广东工业大学 a.机电工程学院； b.精密微电子制造技术重点实验室，广州 510006)
0 引 言
超短脉冲在信息的超速获取、半导体纳米结构的研究、生物医疗[1-2]和信息高速传输等方面都有重要应用，获取优质的超短脉冲光源一直都是光纤光学研究领域的热点话题。近年来针对该问题，国内外学者提出了一系列行之有效的方案，包括通过色散补偿光纤[3-4]、光栅对[5]和啁啾光纤光栅[6]等色散补偿器件或利用光脉冲在光纤中的孤子效应[7]和交叉相位调制效应[8]进行光脉冲压缩，从而获得优质的超短脉冲。其中光栅对因其结构简单、色散补偿量大且可以灵活调节等优点在光脉冲压缩领域得到了广泛应用。为了保证压缩质量，在利用光栅对压缩前，需要保证脉冲在整个宽度上具有强线性啁啾，通常的做法是使脉冲通过一段带有正色散的光纤，但光纤中的非线性作用会导致脉冲输出频率啁啾线性范围较窄、线性度较差，严重影响了光栅对的压缩质量。对此，国外的Kruglov V I[9]等人和国内的Zhang Q F[10-11]等人提出的自相似脉冲能很好地解决该问题。所谓自相似脉冲是指在群速度色散(Group Velocity Dispersion, GVD)和自相位调制(Self-Phase Modulation, SPM)及增益的共同影响下，产生能量被显著放大、具有很强线性啁啾和时域形状类似抛物线型的脉冲。本文利用色散渐减光纤(Dispersion Decreasing Fiber, DDF)产生自相似脉冲，然后利用光栅对对自相似脉冲进行啁啾补偿压缩，意在获取优质的超短脉冲光源。
