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光子晶体光纤中高效的反斯托克斯信号产生

申向伟 余重秀 桑新柱 苑金辉 韩颖 夏长明 侯蓝田 饶芬 夏民 尹霄丽

光子晶体光纤中高效的反斯托克斯信号产生

申向伟, 余重秀, 桑新柱, 苑金辉, 韩颖, 夏长明, 侯蓝田, 饶芬, 夏民, 尹霄丽
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-12-21
  • 修回日期:  2011-05-05
  • 刊出日期:  2012-04-15

光子晶体光纤中高效的反斯托克斯信号产生

  • 1. 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876;
  • 2. 燕山大学红外光纤与传感研究所, 秦皇岛 066004;
  • 3. 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室, 秦皇岛 066004
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(973)项目(批准号: 2010CB327605和 2010CB328300), 北京邮电大学青年科研创新基金(批准号: 2011RC0309, 2011RC008, 2009RC0314)和北京邮电大学优秀博士研究生创新基金(批准号: CX201023)资助的课题.

摘要: 基于四波混频的反斯托克斯变换, 被广泛应用于短波辐射高分辨率成像以及直接激发分子的电子跃迁等方面. 为了实现更加高效的反斯托克斯变换, 利用中心波长为810 nm脉冲宽度为120 fs的钛蓝宝石(Ti: sapphire)飞秒激光器作为抽运光源, 在长度为0.5 m和3 m的光子晶体光纤中分别实现了高阶模和基膜的简并四波混频. 实验中, 采用的光子晶体光纤的零色散波长在820 nm附近. 在基模相位匹配条件下, 在560 nm附近实现了高效地反斯托克斯信号的产生, 反斯托克斯信号与残余抽运信号的最大功率比为33:1; 反斯托克斯信号和斯托克斯信号的最大功率比25:1; 反斯托克斯信号最大功率转换效率Pa/Pp0为34%. 抽运波长从790 nm逐渐增加到810 nm过程中, 在长为3 m的光子晶体光纤中相位从不匹配状态转化为高阶模匹配状态后, 再转化为基模匹配状态. 通过实验研究得出了相位匹配程度随抽运功率、波长和光纤长度的变化规律, 同时分析了造成理论计算与实验结果存在差异的主要因素. 本文为研究在光子晶体光纤基模中实现相位匹配和产生高效反斯托克斯信号提供了理论和实验依据.

English Abstract

参考文献 (23)

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