基于光子晶体光纤的超连续谱的理论与实验研究

【摘要】：光子晶体光纤突出的一个特点是具有可控非线性特性,比较容易产生各种非线性效应,特别是对超连续谱的产生。本文研究光子晶体光纤非线性、设计出具有较高非线性的光子晶体光纤,并利用分步傅里叶方法求解广义非线性薛定谔方程来求解光子晶体光纤产生超连续谱,主要研究内容如下： 首先研究超连续性能与光纤参数之间的关系,根据低噪声、线性啁啾和平坦的超连续产生对光纤非线性、色散等参数的要求,设计了一种光子晶体光纤 其次,对光波传输产生超连续谱的问题,利用了自行设计的具有较高非线性的光子晶体光纤作为传输介质,并利用分步傅里叶方法和广义非线性薛定谔方程,数值求解了超短脉冲光波信号的传输情况,发现了在PCF的不同色散区,脉冲的初始宽度TO、初始啁啾系数C、脉冲的中心波长、脉冲的峰值功率PO的传输特性影响是不同的。为了获得最好的超连续谱,选择合适结构参数的光子晶体光纤是必要的,而且还要合理的选择输入脉冲的参数。 最后实验研究了光子晶体光纤中超连续谱的产生,包括不同泵浦功率下超连续谱的产生及不同泵浦中心波长下超连续谱的产生。对超连续谱的应用做了模拟仿真。