基于单模超大模场面积低零色点硫卤悬吊芯光纤的超连续谱输出研究 - 硫系玻璃 | 宁波大学红外材料及器件实验室
研究进展
首页 > 研究进展
基于单模超大模场面积低零色点硫卤悬吊芯光纤的超连续谱输出研究
作者: irglass 时间: 2022-01-18 浏览:392 次

       近日,我室博士研究生焦凯(第一作者)和白胜闯助理研究员、王训四研究员(共同通讯作者)在期刊Optics Express(IF=3.894)上发表题为“Single-mode suspended large-core chalcohalide fiber with a low zero-dispersion wavelength for supercontinuum generation”的论文(ISSN: 1094-4087,2022,30(1),641-649. https://doi.org/10.1364/oe.447571)。

       硫系材料凭借其超高非线性在超连续谱产生方面得到了广泛的应用,但受限于其较大的材料零色散点,严重限制了其光学应用场景。微结构悬吊芯光纤作为一种有效的色散调控方式,可实现零色散点的显著蓝移。不过与此同时,过小的纤芯(通常<5 µm)将导致较高的倏逝波能量占比,增加光场能量的损失。因此,本文中作者首次基于创新型的隔离挤压法制备出了硫卤悬吊芯光纤。该光纤具有超过30 µm的超大纤芯,成功将零色散点蓝移至2.6 µm。随后对该结构光纤的限制损耗进行了数值计算,计算结果表明,该光纤的次高阶模/基模的限制损耗比达到了124,证明了该光纤在4.6 µm以后波段范围内满足单模传输的条件。光纤损耗谱测试结果表明,在6.5 µm处实现了1.2 dB/m的最低传输损耗。最后基于该光纤进行了超连续谱输出研究,选择5 µm飞秒脉冲作为泵浦源实现了覆盖1.6-12 µm的超宽超连续谱输出。上述研究结果表明该超大模场面积单模悬吊芯光纤有望应用于中红外激光领域。

图1 (a) 光纤损耗图(插图为输出光斑图);(b) 光纤模场面积图

图2 (a) 不同模式阶数零色散图(插图为不同阶数零色散波长);(b) 限制损耗图

图3 (a)-(e) 实验输出超连续谱图; (f)-(j) 模拟输出超连续谱图