大模场光子晶体光纤中超连续谱的生成与调控

简介：
本研究探讨了在大模场光子晶体光纤中生成和调控超连续谱的方法和技术，分析了其物理机制及潜在应用。 本段落研究了利用大模场光子晶体光纤产生高功率、高质量超连续谱的方法，并采用分步傅里叶方法求解广义非线性薛定谔方程（GNLSE），模拟了光脉冲在该类光纤中的传输过程和超连续谱的生成机制。特别关注了光纤长度及抽运脉冲峰值功率与啁啾对超连续谱产生的影响，并探讨了大模场光子晶体光纤中非线性展宽的过程。 研究表明，超连续谱产生可分为初始展宽、剧烈展宽和饱和展宽三个阶段。通过优化选择光纤的长度，在输出时让其处于剧烈展宽阶段可以实现较宽带宽与高效生成的目标。此外，抽运脉冲峰值功率对光谱宽度有显著影响：低输入功率条件下，频谱呈现对称性扩展，并主要由自相位调制（SPM）效应控制；随着功率增加，短波端变化不大而长波方向展宽明显，同时时域内出现振荡调制现象。这种调制与光的分裂有关。 抽运脉冲初始啁啾也显著影响超连续谱生成：正向啁啾情况下，其大小对结果影响较小且蓝移部分基本不变；但负向大值条件下，红移端能量会随啁啾增大而向长波方向转移。总体来看，在特定范围内调整这些参数可优化输出光谱特性。