光纤中相干超连续谱生成的最新进展

"Coherent supercontinuum generation in soft glass photonic crystal fibers" 超级连续谱生成是光纤非线性光学领域的一个重要研究主题，它涉及到光谱的大幅度扩展，从而产生覆盖宽波段的连续光谱。这篇综述文章由Mariusz Klimczak等人撰写，主要关注在软玻璃光子晶体光纤中实现相干超连续谱产生的最新进展。这些光纤材料因其独特的光学特性，如全正常色散（ANDi）结构，为超连续谱生成提供了理想的平台。 文章首先介绍了使用1.0微米飞秒激光泵浦的石英光子晶体光纤的研究，这是该领域的基础起点。飞秒激光的短脉冲宽度和高峰值功率导致光纤内部的非线性效应显著增强，例如自相位调制、受激拉曼散射和四波混频等，这些效应共同作用可以产生从紫外到近红外的宽光谱。 随着技术的发展，研究焦点转向了更广泛的泵浦源和光纤类型。文章提到了利用光学参量放大器调谐到中红外波长来泵浦的硫属化物阶跃折射率光纤和微结构光纤。硫属化物材料因其在中红外区域的高非线性和低损耗特性，成为探索超连续谱生成新领域的理想选择。这种扩展到中红外的超连续谱对光谱学、医学成像和通信等领域具有重要意义。 特别强调的是，全正常色散（ANDi）光子晶体光纤在超连续谱生成中的应用。在这些光纤中，整个工作波段内的色散都是正的，这与传统的负色散光纤形成对比。ANDi光纤设计能够实现脉冲的稳定传播，从而保持脉冲的完整性，这对于产生相干的超连续谱至关重要。通过精细调控光纤的几何结构和材料成分，可以优化非线性过程，实现高效且可控的光谱展宽。 这篇综述涵盖了从紫外到中红外的各种泵浦源和光纤类型，展示了超连续谱生成技术的多样性和潜力。作者们的工作对于理解光纤非线性光学现象，以及开发新的光谱光源和光学通信系统具有重要价值。未来的研究可能会进一步探索新型光纤材料和设计，以实现更宽光谱范围的超连续谱，以及优化其相干性和稳定性。