基于混合玻璃光纤中超连续谱产生的数值模拟.docVIP

  基于混合玻璃光纤中超连续谱产生的数值 模拟# 闫培光，林荣勇，董瑞娟，张格霖，黄诗盛，李会权* 5 10 15 20 25 30 （深圳大学激光工程重点实验室，广东省深圳市 518060） 摘要：设计了一种三硫化二砷混合玻璃光纤（As2S3-silica hybrid glass fiber, As2S3-silica HGF），通过调整纤芯直径大小并同时在 1 000 ~6 000 nm 波长范围内对其色散特性进行了 模拟分析。结果表明：当纤芯直径为 1.2 μ m 时，光纤有两个零色散点（zero dispersion wavelength，ZDW），分别是 1 450 nm 和 2 870 nm，反常色散区覆盖 1 450 ~2 870 nm。用 2 μ m 激光器泵浦此光纤，通过改变泵浦激光的峰值功率和脉冲半极大宽度（full width at half maximum，FWHM），模拟分析中红外超连续谱（mid-infrared supercontinuum，mid-IR SC） 产生的特性。 关键词：光电子与激光技术；中红外超连续谱；三硫化二砷混合玻璃光纤；零色散点 中图分类号：TN248 Numerical simulation on supercontinuum generation in an As2S3-silica hybrid glass fiber YAN Peoguang, LIN rongyong, DONG Ruijuan, ZHANG Genlin, HUANG Shisheng, LI Huiquan (Shenzhen Key Laboratory of Laser Engineering, Shenzhen University 518060) Abstract: We designed an As2S3-silica hybrid grass fiber. Then we simulated and analyzed the corresponding dispersion in the wavelength range of 1000nm-6000nm by adjusting the fiber core diameter. Simulation shows that it has two zero dispersion wavelength (1450nm and 2870nm) when the fiber core diameter is 1.2μm, and the anomalous dispersion is from 1450nm to 2870nm. In order to simulate and analyze the characteristics of Mid-IR supercontinuum which generation from the As2S3-silica hybrid grass fiber, we used a 2μm laser to pump the fiber by changing the peak pump power and the full width at half maximum of the pulse. Key words: optoelectronic and laser technology; Mid-IR supercontinuum generation; As2S3-silica hybrid grass fiber；zero dispersion wavelength 0 引言 中红外超连续谱在诸多领域有着广泛而重要的应用 [1-3] 。目前在中红外波段的超连续谱 产生的研究中，难以突破的技术瓶颈是如何实现高功率化高相干性的超连续谱输出，其根源 35 在于中红外光纤的软化点太低因而熔接点容易烧毁，不能够充分利用泵浦功率。现有的普通 中红外光纤以及中红外光子晶体光纤（photonic crystal fiber， PCF），由于材质为单一 的软玻璃，都难以实现高功率化。此外，具有两个或多个零色散波长的 PCF 已被证实 [4-6] 。 当光纤有两个零色散波长时，由于在零色散波长附近，满足相位匹配条件的四波混频有很宽 [4]  40  两个或多个零色散波长的 PCF 更有利于超连续谱的产生。最后，在中红外光纤中，经由 2 μ m 波段的脉冲激光产生中红外超连续谱研究的报道比较少，主要是此波段泵浦源的研究起步比 基金项目：教育部高等学校博士学科点专项科研基金(No. 20104408110002) 作者简介：闫培光（1977-），男（汉），山东人，深圳大学教授、博士。方向：