의 현장 중간 적외선 supercontinuum의 생성을위한 칼 코게 나이드 광섬유 테이퍼

Charles W. Rudy; Alireza Marandi; Konstantin L. Vodopyanov; Robert L. Byer

doi:10.3791/50518

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방법 논문

의 현장 중간 적외선 supercontinuum의 생성을위한 칼 코게 나이드 광섬유 테이퍼

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DOI:

10.3791/50518

⸱

2013년 5월 27일

Charles W. Rudy¹ , Alireza Marandi¹ , Konstantin L. Vodopyanov¹ , Robert L. Byer¹

¹Edward L. Ginzton Laboratory, Stanford University

이 논문에서

요약

우리가하는 방법을 설명의 현장으로의 테이퍼₂ S_{3 섬유. 초 연속의 스펙트럼을 모니터링하면서 가늘게하여, 스펙트럼 폭은 광섬유 테이퍼를 위해 극대화 할 수 있습니다.에서 현장 섬유는 다른 섬유 기반 장치의 성능을 최적화하기 위해 적용 할 수 있습니다.}

초록

테이퍼 칼 코게 나이드 섬유 초 연속 생성 (SCG)은 같은 분자 지문, ³ 추적 가스 감지, ^4와 같은 응용 프로그램에 대한 중간 적외선 (또는 대략 2-20 μm의 파장 범위, 중반 IR) 주파수 빗 ^{1, 2,을} 확대하는 것이 바람직하다 고조파 발생을 통해 레이저 기반의 입자 가속, ^5, X-선 생산. ⁶ 테이퍼 광섬유의 효율적인 SCG를 달성의 시작 부분에 군속도 분산 (GVD) 및 광 펄스의 시간적 특성의 정밀한 제어를 필요로 섬유, 테이퍼 형상에 크게 의존한다 ^7. 실험 - 같은 섬유 길이, 환경 온도 테이퍼, 또는 섬유에 결합 된 전원으로 연속 SCG의 끝이 가늘어 설정 및 절차의 차이로 인해 ^8의에서 현장 스펙트럼 모니터링 SCG는 단일 실험의 출력 스펙트럼을 최적화 할 필요가있다.

SCG에 대한 테이퍼의 현장 섬유 스펙트럼 측정 장치 테이퍼 될 수있는 광섬유를 통해 펌프 소스를 커플 링으로 구성되어 있습니다. 스펙트럼 측정 신호를 실시간으로 관찰하는 동안 섬유는 가늘게이다. 신호가 그것의 첨단을 도달 할 때, 테이퍼가 중지됩니다. 의 현장 가늘게 절차는 시중에서 가까운 IR 주파수 빗의 서브 하모닉의 안정, 옥타브에 걸친 중반 IR 주파수 빗의 생성을 허용합니다. ^9이 방법으로 인해 시간과 필요한 재료의 감소로 비용을 절감 단지 2 mm의 허리 길이와 최적의 테이퍼를 제조한다.

의 현장 가늘게 기술이 융합 된 섬유 커플러 ⁽¹²⁾ 및 파장 분할 멀티플렉서 (WDMs), ¹³ MOFs를, ¹¹ 최적화 테이퍼 광섬유 쌍의 통과 대역의 ¹⁰ 튜닝 SCG위한 마이크로 구조 광섬유 (MOF)을 최적화 확장 할 수 있습니다또는 압축 분산 보상을 수정 또는 광 펄스 스트레칭. ^14-16

서론

먼저 가시 파장 범위에서 생산 된 후 ^1.7 SCG 소스가 크게 분광학의 응용 프로그램에 의해 구동 중반 IR, ^3., 황화물, 셀렌 및 tellurides 등 ⁴ 칼 코게 나이드 섬유 향해 이동했다에 대한 인기가 소재하고있다 그들의 낮은 전파 손실 및 100 이상 ¹⁸ 이하 높은 비선형에 중반 IR 인해 dB / km ^19과 _2로 용 ~ 200 배 실리카의 S _3, ²⁰ 각각. 그러나, 대부분의 chalcogenides의 제로 GVD 파장 대량 재료 또는 표준 단일 모드 칼 코게 나이드 섬유 도전 SCG을 만들기 가능한 초고속 펌프 소스의 대부분의 중심 파장을 넘어 중반 IR에 위치하고 있습니다. 도파관 분산은 SCG의 제로 GVD 점을 수정하는 데 사용할 수 있습니다. 강력한 도파로 분산을 도입 ⁷ 방법은 섬유 마이크로 구조 섬유, ^22-24를 사용하여 ^{21, 8,} 테이퍼 또는 포함펌프 파장 아래의 제로 GVD 파장을 이동하여 두. ^10도 조합 펌프는 섬유 변칙 분산을 경험하게 될 것입니다. 변칙 분산 체제에서 솔리톤 형성은 자....