光子晶体光纤：可见光与红外宽带色散波的产生与应用

本文主要探讨了光子晶体光纤包层在可见光和红外宽带色散波产生的特性。光子晶体光纤是一种特殊的光纤结构，其核心部分被周期性排列的空气孔（气隙）包围，这使得其在光学性能上与传统光纤有所不同。研究者赵兴涛等人对光子晶体光纤包层中的三个空气孔之间节区进行了深入分析，发现这一区域具有小芯径和高非线性性质。 传统的光纤在反常色散区，当传输高阶孤子时，可能会因为三阶或更高阶色散的影响而辐射出色散波，这是一种非孤子辐射现象。色散波的产生不仅导致光谱的显著扩展，促进了超连续谱的形成，还被用于波长变换技术，能够在常规光源无法覆盖的波段实现信号的散射，对于生物光子学、超短脉冲相位控制以及高精度频率梳等领域具有重要价值。 在光子晶体光纤的设计中，包层部分的非线性系数显著高于纤芯，这使得在包层节区更容易产生双零色散，即色散曲线在两个特定波长处几乎为零。通过细致的色散曲线分析，作者揭示了色散波中心波长随抽运波长和功率的变化规律。他们成功地制备出了符合设计的光子晶体光纤，并通过实验验证了在可见光和红外波段超过300纳米的宽带色散波的存在，且实验结果与理论预测相吻合。 这篇研究论文对光子晶体光纤包层的非线性光学特性进行了深入研究，为理解色散波的产生机制提供了新的见解，并为波长变换技术和超连续光源的发展提供了理论支持和实验验证。这对于光纤通信和光子学领域的未来发展具有重要意义。PACS分类代码42.81.−i（非线性光学）、42.81.Dp（光纤色散）和42.65.Tg（光纤光学特性）表明了该研究的核心领域。通过DOI链接10.7498/aps.62.064215可以访问原文进行更深入的学习。