报告分享:超连续谱激光光源研究进展!
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2021-01-12 17:33:51
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原标题:报告分享:超连续谱激光光源研究进展!

本文来自杨未强,宋锐,韩凯,侯静,国防科技大学前沿交叉学科学院,国防科技大学 脉冲功率激光技术国家重点实验室,仅做交流学习之用,感谢分享!

超连续谱光源,被形象地称为白光激光,是一种新型激光器,同时具有普通光源( 自发辐射光)的宽光谱特性和单色激光光源的方向性、高空间相干性、高亮度等特征。超连续谱的产生通常是指窄带激光入射到非线性介质后,入射激光在多种非线性效应( 如调制不稳定性、自相位调制、交叉相位调制、四波混频、孤子自频移和受激拉曼散射等) 和色散的综合影响下,光谱得到极大展宽的现象。

1970 年,美国 Alfano 等首次报道了超连续谱的产生,利用皮秒激光泵浦固体非线性介质( BK7 光学玻璃) ,获得了光谱范围覆盖 400 ~700 nm的超连续谱光源。早期超连续谱的产生主要集中在固体、气体和液体等非线性介质中,不仅需要极高峰值功率的入射激光,而且由此获得的超连续谱光束质量较差,应用也受限。光纤可以很好地将激光约束在光纤纤芯中,增加激光与物质相互作用的非线性效应,降低超连续谱产生对激光功率的要求,提升输出光的光束质量,是超连续谱产生的理想介质。早在 1976 年,就有光纤中产生超连续谱的报道,但是由于缺乏高功率脉冲光纤激光器和更有效的高非线性光纤,超连续谱激光光源研究进展缓慢。光子晶体光纤( Photonic Crystal Fiber,PCF) 的发明和脉冲光纤激光器的性能提升,极大地促进了超连续谱的飞速发展。PCF具有非线性系数高、色散灵活可调等优良特性,非常适合超连续谱的产生。1996年第一根PCF成功制备,2000 年贝尔实验室 Ranka 等首次报道了基于 PCF 的超连续谱激光实验研究,获得了光谱覆盖 400 ~ 1500 nm 的高光束质量超连续谱光源,自此开启了超连续谱光源研究的新春天,该领域成为新的研究热点。

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