全光纤双波长泵浦宽带超连续谱研究

Supercontinuum has extensive applications. The existing products cannot extent the spectrum any more due to the pump wavelength and silica fiber. This research intends to pump the fluoride fiber with dual-wavelength source to extent the spectrum to a larger width. ~1.55 micron erbium doped mode-lock laser will be built to construct the dual-wavelength source, which is formed by the 2 micron soliton and corresponding 1 micron dispersive wave. The dispersive wave, which contains less energy, can be amplified with a ytterbium doped fiber. Pumping a period of tapered fluoride fiber with the dual-wavelength source, a supercontinuum ranging from 400 to 3500 nm is promising to be get.

宽带超连续谱光源具有广泛的应用。当前的成熟产品因为使用的泵浦源波长较短，并且利用石英光子晶体光纤展宽光谱，难于将超连续谱光谱宽度进一步增大。本研究拟采用双波长泵浦氟化物光纤的方案，进一步扩展超连续谱的覆盖范围。使用1.55微米的被动锁模铒激光作为总泵浦源，利用光纤中的孤子和色散波效应，同时产生在2微米附近的红移孤子和1微米附近的蓝移色散波。对功率较低的1微米蓝移色散波，可用掺镱光纤进一步放大。利用这一对孤子和色散波，双波长泵浦拉锥的氟化物光纤，在全光纤结构中实现光谱宽度从可见光400纳米到中红外波段3500纳米的宽带超连续谱输出。

宽带超连续谱光源具有广泛的应用。因为目前的产品使用的泵浦波长较短，利用石英光纤展宽光谱，所以难于将光谱宽度进一步增大。本研究拟采用双波长泵浦氟化物光纤的方案，进一步扩展超连续谱的覆盖范围。使用1.55微米的被动锁模铒激光作为总泵浦源，利用光纤中的孤子和色散波效应，同时产生在2微米附近的红移孤子和1微米附近的蓝移色散波。对功率较低的1微米蓝移色散波，可用掺镱光纤进行放大。利用孤子和色散波双波长泵浦拉锥的氟化物光纤，在全光纤结构中实现光谱宽度从可见光400纳米到中红外波段3.5微米的宽带超连续谱输出。项目基本达到了研究目标。搭建了1.55微米被动锁模铒激光，获得了红移孤子及1微米附近的蓝移色散波。将孤子脉冲和色散波同时注入氟化物光纤，在全光纤结构中产生了长波到3.5微米的宽带超连续谱输出。进行了1um波段激光产生超连续谱的研究，获得了短至400nm的输出。较项目计划书不同的是，未能对较弱的1微米色散波进行放大，所以未能进行在同一输出端的短波可见及长波红外覆盖超连续谱的输出实验。