光子晶体光纤气体细腔传输特性与激光频率稳定

"这篇文章是关于光子晶体光纤气体细胞在频率稳定的激光中的传输特性研究。研究团队通过实测和分析，发现空心芯光子晶体光纤（HC-PCF）气体细胞的传输特性受到激光频率和温度的影响。具体表现为远场图像的质心（COM）随着激光频率和温度的变化而移动，并且这种移动与传输的振荡现象有关。他们通过空间干涉模型首次证明，主要是具有不对称相位分布的模式在其中起作用。该研究发表于《中国光学快报》2014年的第8期，卷12，编号080602。" 文章详细探讨了光子晶体光纤气体细胞的传输特性，这是一种在频率稳定激光技术中具有重要应用的组件。光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber，PCF）是一种特殊的光纤，其内部结构形成了一种光子禁带，允许特定波长的光在光纤内部传播，从而实现高效、稳定的光传输。在这项研究中，研究者关注的是空心芯的PCF，因为它们可以用于填充气体，形成气体细胞，这对于激光频率的稳定至关重要。 实验部分，研究团队对采用接头连接（ferrule-spliced）和融合连接（fusion-spliced）两种配置的HC-PCF气体细胞进行了传输特性的测量。他们同时观察了近场和远场图像，以全面理解光纤内的光传播行为。这些图像的分析揭示了远场图像的质心位置随激光频率变化的现象，这表明了光在光纤内的传播模式受到激光频率的直接影响。 此外，他们还发现质心位置随温度变化，这可能是因为温度改变影响了气体的折射率，进而影响光的传播。质心的移动与传输的振荡效应关联，这暗示了光纤内存在多模干涉现象。为了进一步解释这一现象，研究人员利用空间干涉模型来模拟和解析这些非对称相位分布的模式如何影响光在HC-PCF中的传播。 这项工作的重要意义在于，它提供了关于HC-PCF气体细胞如何响应激光频率和环境温度变化的深入理解，对于优化频率稳定的激光系统设计以及开发新型光通信和光传感技术具有重要意义。通过掌握这些传输特性，科学家们可以更精确地控制和稳定激光频率，这对于诸如精密光谱学、量子通信和遥感等领域的应用至关重要。