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177.6 W全光纤超连续谱光源

宋锐 侯静 陈胜平 王彦斌 陆启生

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177.6 W全光纤超连续谱光源

宋锐, 侯静, 陈胜平, 王彦斌, 陆启生

All-fiber 177.6 W supercontinuum source

Song Rui, Hou Jing, Chen Sheng-Ping, Wang Yan-Bin, Lu Qi-Sheng
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  • 超连续谱光源在众多科学领域具有广泛而重要的应用, 近年来一直是国际研究热点. 回顾了利用连续光激光器和脉冲光激光器抽运光子晶体光纤产生超连续谱光源的形成机制以及近几年来两种机制下高功率超连续谱光源所取得的进展, 分析了在提高超连续谱光源输出平均功率过程中需要克服的难题. 报道了国防科学技术大学通过优化超连续谱光源的整体结构, 攻克了低损耗熔接、光纤端面抗损伤、热处理以及非线性效应的有效控制等关键技术, 成功研制出一种全光纤结构、输出平均功率为177.6 W的超连续谱光源, 光谱范围覆盖10642000 nm, 10 dB光谱带宽约740 nm, 光-光转换效率高达56%, 功率水平为国际领先.
    Supercontinuum has wide and important applications in a range of fields, so it is one of the hot research spots in recent years. In this paper the mechanism and the latest achievements in high power supercontinuum generation under continuous wave laser pump and pulsed laser pump regimes during the past several years are reviewed. The challenges and the problems that need to overcome in scaling the average output power of supercontinuum generation are analyzed. An all-fiber supercontinuum source constructed at the national university of defense technology is demonstrated with 177.6 W average output power which overcomes the problems of low splicing loss, facet damage of the output fiber, the heat treatment and the effective control of the nonlinear effects through the optimization of the whole system. To the best of the author's knowledge, the 177.6 W average output power is the highest value in ever reported ones.
    • 基金项目: 教育部新世纪优秀人才项目(批准号: NCET-08-0142)和 国家自然科学基金(批准号: 61077076, 61007037, 10904173)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Program for New Century Excellent Talents in University of Ministry of Education, China (Grant No. NCET-08-0142) and the Projects of the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61077076, 61007037, 10904173).
    [1]

    Govind P A 2009 Nonlinear Fiber Optics (4th Ed.) (Singapore:Elsevier Pte. Ltd.) p13

    [2]

    Alfano R R, Shapiro S L 1970 Phys. Rev. Lett. 24 584

    [3]

    Alfano R R, Shapiro S L 1970 Phys. Rev. Lett. 24 592

    [4]

    Knight J C, Birks T A, Russell P S J, Atkin D M 1996 Opt. Lett.21 1547

    [5]

    Jonathan C K 2003 Nature 424 847

    [6]

    Philip R 2003 Science 299 358

    [7]

    WadsworthWJ, Joly N, Knight J C, Birks T, Biancalana F, RussellP 2004 Opt. Express 12 299

    [8]

    Hsiung P L, Chen Y, Ko T H, Fujimoto J G, de Matos C J S, PopovS V, Taylor J R, Gapontsev V P 2004 Opt. Express 12 5287

    [9]

    Cumberland B A, Travers J C, Popov S V, Taylor J R 2008 Opt.Express 16 5954

    [10]

    Udem T, Holzwarth R, Hänsch T W 2002 Nature 416 233

    [11]

    Diddams S A, Bergguist J C, Jefferts S R, Qates CW2004 Science306 1318

    [12]

    Cumberland B A, Travers J C, Popov S V, Taylor J R 2008 Opt.Lett. 33 2122

    [13]

    Cumberland B A, Travers J C, Popov S V, Taylor J R 2008 Opt.Express 16 5954

    [14]

    Kudlinski A, Mussot A 2008 Opt. Lett. 33 2407

    [15]

    Travers J C, Rulkov A B, Cumberland B A, Popov S V, Taylor J R2008 Opt. Express 16 14435

    [16]

    Chen K K, Alam S, Price J H V, Hayes J R, Lin D J, MalinowskiA, Codemard C, Ghosh D, Pal M, Bhadra S K, Richardson D J2010 Opt. Express 18 5426

    [17]

    Hu X H, Zhang W, Yang Z,Wang Y S, Zhao W, Li X H 2011 Opt.Lett. 36 2659

    [18]

    Chen S P, Chen H W, Hou J, Liu Z J 2009 Opt. Express 17 24008

    [19]

    Chen Z L, Xiong C L, Xiao L M, William W, Timothy B 2009Opt. Lett. 34 2240

    [20]

    Chen S P,Wang J H, ChenHW, Chen Z L,Hou J,Xu X J, Chen JB, Liu Z J 2010 Chin. J. Laser 37 3018 (in Chinese) [陈胜平, 王建华, 谌鸿伟, 陈子伦, 侯静, 许晓军, 陈金宝, 刘泽金 2010 中国激光 37 3018]

    [21]

    Song R, Chen S P, Hou J, Lu Q S 2011 High Power Laser andParticle Beams 23 569 (in Chinese) [宋锐, 陈胜平, 侯静,陆启生 2011 强激光与粒子束 23 569]

    [22]

    Jay W D, Michael J M, Raymond J B, Miroslav Y S, Eddy A S,Arun K S, Paul H P, John E H, Craig W S 2008 Opt. Express 1613240

  • [1]

    Govind P A 2009 Nonlinear Fiber Optics (4th Ed.) (Singapore:Elsevier Pte. Ltd.) p13

    [2]

    Alfano R R, Shapiro S L 1970 Phys. Rev. Lett. 24 584

    [3]

    Alfano R R, Shapiro S L 1970 Phys. Rev. Lett. 24 592

    [4]

    Knight J C, Birks T A, Russell P S J, Atkin D M 1996 Opt. Lett.21 1547

    [5]

    Jonathan C K 2003 Nature 424 847

    [6]

    Philip R 2003 Science 299 358

    [7]

    WadsworthWJ, Joly N, Knight J C, Birks T, Biancalana F, RussellP 2004 Opt. Express 12 299

    [8]

    Hsiung P L, Chen Y, Ko T H, Fujimoto J G, de Matos C J S, PopovS V, Taylor J R, Gapontsev V P 2004 Opt. Express 12 5287

    [9]

    Cumberland B A, Travers J C, Popov S V, Taylor J R 2008 Opt.Express 16 5954

    [10]

    Udem T, Holzwarth R, Hänsch T W 2002 Nature 416 233

    [11]

    Diddams S A, Bergguist J C, Jefferts S R, Qates CW2004 Science306 1318

    [12]

    Cumberland B A, Travers J C, Popov S V, Taylor J R 2008 Opt.Lett. 33 2122

    [13]

    Cumberland B A, Travers J C, Popov S V, Taylor J R 2008 Opt.Express 16 5954

    [14]

    Kudlinski A, Mussot A 2008 Opt. Lett. 33 2407

    [15]

    Travers J C, Rulkov A B, Cumberland B A, Popov S V, Taylor J R2008 Opt. Express 16 14435

    [16]

    Chen K K, Alam S, Price J H V, Hayes J R, Lin D J, MalinowskiA, Codemard C, Ghosh D, Pal M, Bhadra S K, Richardson D J2010 Opt. Express 18 5426

    [17]

    Hu X H, Zhang W, Yang Z,Wang Y S, Zhao W, Li X H 2011 Opt.Lett. 36 2659

    [18]

    Chen S P, Chen H W, Hou J, Liu Z J 2009 Opt. Express 17 24008

    [19]

    Chen Z L, Xiong C L, Xiao L M, William W, Timothy B 2009Opt. Lett. 34 2240

    [20]

    Chen S P,Wang J H, ChenHW, Chen Z L,Hou J,Xu X J, Chen JB, Liu Z J 2010 Chin. J. Laser 37 3018 (in Chinese) [陈胜平, 王建华, 谌鸿伟, 陈子伦, 侯静, 许晓军, 陈金宝, 刘泽金 2010 中国激光 37 3018]

    [21]

    Song R, Chen S P, Hou J, Lu Q S 2011 High Power Laser andParticle Beams 23 569 (in Chinese) [宋锐, 陈胜平, 侯静,陆启生 2011 强激光与粒子束 23 569]

    [22]

    Jay W D, Michael J M, Raymond J B, Miroslav Y S, Eddy A S,Arun K S, Paul H P, John E H, Craig W S 2008 Opt. Express 1613240

  • [1] 田康振, 胡永胜, 任和, 祁思胜, 杨安平, 冯宪, 杨志勇. 高激光损伤阈值Ge-As-S硫系玻璃光纤及中红外超连续谱产生. 物理学报, 2021, 70(4): 047801. doi: 10.7498/aps.70.20201324
    [2] 熊梦杰, 李进延, 罗兴, 沈翔, 彭景刚, 李海清. 新型高双折射微结构纤芯光子晶体光纤的可调谐超连续谱的特性研究. 物理学报, 2017, 66(9): 094204. doi: 10.7498/aps.66.094204
    [3] 谌鸿伟, 韦会峰, 刘通, 周旋风, 李江, 童维军, 陈子伦, 陈胜平, 侯静, 陆启生. 七芯光子晶体光纤中百瓦量级超连续谱的产生. 物理学报, 2014, 63(4): 044205. doi: 10.7498/aps.63.044205
    [4] 张心贲, 罗兴, 程兰, 李海清, 彭景刚, 戴能利, 李进延. 双零色散光子晶体光纤中可见光超连续谱的产生. 物理学报, 2014, 63(3): 034204. doi: 10.7498/aps.63.034204
    [5] 祝贤, 张心贲, 陈翔, 彭景刚, 戴能利, 李海清, 李进延. 在色散渐减光子晶体光纤中产生超连续谱的实验研究. 物理学报, 2013, 62(9): 094217. doi: 10.7498/aps.62.094217
    [6] 刘双龙, 陈丹妮, 刘伟, 牛憨笨. 基于全正色散光子晶体光纤的超连续谱光源. 物理学报, 2013, 62(18): 184210. doi: 10.7498/aps.62.184210
    [7] 王威彬, 杨华, 唐平华, 韩芳. 光子晶体光纤超连续谱产生过程中色散波的孤子俘获研究. 物理学报, 2013, 62(18): 184202. doi: 10.7498/aps.62.184202
    [8] 赵原源, 周桂耀, 李建设, 韩颖, 王超, 王伟. V型高双折射光子晶体光纤超连续谱产生的实验研究. 物理学报, 2013, 62(21): 214212. doi: 10.7498/aps.62.214212
    [9] 李建锋, 周桂耀, 侯蓝田. 光子晶体光纤超连续谱的孤子俘获数值研究. 物理学报, 2012, 61(12): 124203. doi: 10.7498/aps.61.124203
    [10] 靳爱军, 王泽锋, 侯静, 郭良, 姜宗福. 光子晶体光纤反常色散区抽运产生超连续谱的相干特性分析. 物理学报, 2012, 61(12): 124211. doi: 10.7498/aps.61.124211
    [11] 方晓惠, 胡明列, 宋有建, 谢辰, 柴路, 王清月. 多芯光子晶体光纤锁模激光器. 物理学报, 2011, 60(6): 064208. doi: 10.7498/aps.60.064208
    [12] 王彦斌, 熊春乐, 侯静, 陆启生, 彭杨, 陈子伦. 长脉冲抽运光子晶体光纤四波混频和超连续谱的理论研究. 物理学报, 2011, 60(1): 014201. doi: 10.7498/aps.60.014201
    [13] 陈泳竹, 李玉忠, 徐文成. 色散平坦渐减光纤产生平坦超宽超连续谱的特性研究. 物理学报, 2008, 57(12): 7693-7698. doi: 10.7498/aps.57.7693
    [14] 刘卫华, 宋啸中, 王屹山, 刘红军, 赵 卫, 刘雪明, 彭钦军, 许祖彦. 飞秒激光脉冲在高非线性光子晶体光纤中产生超连续谱的实验研究. 物理学报, 2008, 57(2): 917-922. doi: 10.7498/aps.57.917
    [15] 夏 舸, 黄德修, 元秀华. 正常色散平坦光纤中皮秒抽运脉冲超连续谱的形成研究. 物理学报, 2007, 56(4): 2212-2217. doi: 10.7498/aps.56.2212
    [16] 陈泳竹, 李玉忠, 屈 圭, 徐文成. 反常色散平坦光纤产生平坦宽带超连续谱的数值研究. 物理学报, 2006, 55(2): 717-722. doi: 10.7498/aps.55.717
    [17] 贾亚青, 闫培光, 吕可诚, 张铁群, 朱晓农. 高非线性光子晶体光纤中飞秒脉冲的传输特性和超连续谱产生机制的实验研究及模拟分析. 物理学报, 2006, 55(4): 1809-1814. doi: 10.7498/aps.55.1809
    [18] 刘卫华, 王屹山, 刘红军, 段作梁, 赵 卫, 李永放, 彭钦军, 许祖彦. 初始啁啾对飞秒脉冲在光子晶体光纤中超连续谱产生的影响. 物理学报, 2006, 55(4): 1815-1820. doi: 10.7498/aps.55.1815
    [19] 李曙光, 冀玉领, 周桂耀, 侯蓝田, 王清月, 胡明列, 栗岩峰, 魏志义, 张 军, 刘晓东. 多孔微结构光纤中飞秒激光脉冲超连续谱的产生. 物理学报, 2004, 53(2): 478-483. doi: 10.7498/aps.53.478
    [20] 成纯富, 王晓方, 鲁 波. 飞秒光脉冲在光子晶体光纤中的非线性传输和超连续谱产生. 物理学报, 2004, 53(6): 1826-1830. doi: 10.7498/aps.53.1826
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-09-21
  • 修回日期:  2011-10-24
  • 刊出日期:  2012-03-05

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