導入事例

従って、超連続生成(SCG)は、当初の狭帯域レーザーパルスが超電スペクトル連続に変容する驚くべき非線形光学プロセスです。この現象は、現代のフォトニクスの礎となり、光周波数コンボ、広帯域分光、超高速パルス圧縮、高分解医療イメージングの遮断を可能にします。SCGの背後にある物理的なメカニズムは、複数の繊維非線形のインタープレイに根ざしていますが、自己相関(SAR)およびそれらの特性は、これらの特性を刺激する、および特性を刺激する、および特性を刺激する、および特性を刺激する、および特性を刺激する、および特性を刺激します。

繊維の非線形性を理解する

ガラス繊維の非線形性は、ガラス材料の強度に依存する屈折率から上昇し、そして、非弾性散乱プロセスから生じる。 高強度光が単モード繊維を介して伝搬すると、電気分野は厳密には線形ではない偏光応答を誘導します。 この非線形偏光は、パルス時間、ピーク電力、分散、および繊維の長さに依存するさまざまな効果をもたらす、波の等方を修正しました。 過度に、これらの変化は、これらを、これらに限定されるだけでなく、それらの効果を、それらが、調整する。 それらは、これらを、コンサートを制限するだけでなく、それらに調整する。

自己相変調(SPM)

SPMはSCGの最も基本的な非線形効果です。繊維の中心の屈折率が即時の強度に小さい変更の比例した経験があるので、それは起こります:nの帯域幅] = ]n[0 + n]]]2[[FLT係数]]]][FLT:[FLT]]]]の変流路は、SPM[FLT]を分散する場合には、SPM[FLT]は、SPM[FLT]を、逆転位して、SPM[FLTは、逆転させる[FLT[F]を、逆転させる[FLT[F]を、逆転させる[F]、逆転させる[FLTは、逆転させる[FLT[F]は、逆転させる[F]を、逆転させる[F]、逆転させる[F]、逆転させる[F]、逆転させる[F]、逆転させる[FLTFLT

フォーウェーブミックス(FWM)

FWMは、周波数で2つのポンプフォトンを ω1 と ω2 は、ω3 と ω4 で 2つの新しいフォトンを生成し、エネルギーと運動量の両方を節約する。 過度な生成では、ポンプ波長が繊維のゼロ分散点の近くにあるときに FWM は特に重要です。 これは、サイドバンドにエネルギーを効率的に転送し、スペクトルギャップをブリッジし、可視または下流域に拡大する 相関が 相関する場合には、FWM は、FWM は、 プローブの波長が と相関する の効率性を生成します。

刺激されたラマン散乱(SRS)

SRSは、光子がエネルギーを失くし、より長い波長にシフトするStokesシフトをもたらす、動脈硬化プロセスです。 シリカ繊維では、ラマンは、約13.2 THzのシフトでスペクトルピークをピークに上昇させ、さらには、~40 THzに拡張する広範なテールが増加します。 短パルスSCGでは、SRSは、パルスの青い端から赤面にエネルギーを移し、赤面にシフトするにつれて、Srfatreeは、自己の高周波を変化させるようにします。

過連続生成への影響

SPM、FWM、SRSのインタープレイは、超連続のスペクトル幅、平坦度、凝集性、および安定性を決定します。 異常分散ポンプ方式では、ソリトンの発砲およびSSFSは、特に紫外線から中火まで広範囲で、通常スムーズな連続を生成します。 しかし、SCのソースのコヒーレンスは、特に、衝撃の強さと低域のポンプの動作を最小限にすることができます。

逆に、通常の分散性体制(ゼロ分散波長よりも短いポンプ波長)では、SPMとFWMは、異なるサイドバンドと強力な振動でスペクトルを生成します。この政令は、ブロードバンドアプリケーションにとってあまり魅力的ではありませんが、より高い一貫性を提供する可能性があります。ポンプ化体制の選択は、スペクトルのパンスとコヒーレンスの間のトレードオフであり、意図したアプリケーションによって指示されます。

最適な結果の非線形性の管理

分散工学

分散工学は、SCGの非線形動体を制御するための最も強力なツールです。 繊維ジオメトリを仕立てることにより、コア径、フォトニック結晶繊維(PCF)のエアホールアレンジ、またはインデックスプロファイルの検索結果は、ポンプレーザーに一致するゼロ分散波長(ZDW)をシフトすることができます。 一般的な戦略は、ZDWに近い異常分散領域でポンプし、ソリトンを強化し、変位を抑制することです。 そのような用途は、すべてのスペクトルを除去する、およびスペクトルを除去する、よりスムーズな提案をします。

パワーマネジメント

入力ピーク電力は、直接非線形性の強さに影響を与えます。低電力のポンプの収量は少し増幅します。過度の電力は、マルチソリトンの投影、ラマンの自己周波数シフト、および変調の不安定性の増幅を誘発することができます。ポンプの電力とパルスの持続時間の選択は、フェムト秒の体制で2秒で------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

繊維設計・材料

従来の無水ケイ酸繊維、カルコジェニド、フッ化物(ZBLAN)、およびチュライト ガラスなどの特殊繊維は、赤外線およびより高い非線形性への拡張伝送を提供します。 これらの材料は、分子指紋分光法のようなアプリケーションのための3 μmを超えるSCGを可能にします。 しかし、それらのより高い非線形性は、それらに騒音および熱損傷により敏感になります。 Nanophotonic の導体と統合フォトニクス回路は、超精密な世代と非線形の生成を可能にするために、超微細な光を連続した光子源を提供する新興プラットフォームです。

超連続ソースのアプリケーション

凝集したブロードバンド ライトを生成する能力は複数のフィールドを変換しました。

  • Spectroscopy:]SCのソースは、Fourierトランスフォーム赤外線(FTIR)と吸収分光のための照明として機能し、広範囲の波長範囲にわたって分子スペクトルの迅速な取得を可能にします。 Coherent SCは、高解像デュアルコンブ分光を可能にします。そこで、2つの微調整されたSCコンブは、放射線周波数櫛を生成するためにビートします。
  • 通信:]]ブロードバンドSCのソースは、波長分割多重化試験、医療イメージングにおける光学凝集トーマグラフィー(OCT)、パラメトリックアンプ用の種子源に使用されます。
  • 方法論:] SCGから派生した周波数櫛は、Nebel Prize(2005 Hall/Hänsch、2018 Ashkin)2つを獲得しました。 それらは、時間管理、GPS、および基本定数測定のための正確な光学周波数の参照を提供します。
  • 医療画像:] SCソースとのOTCは、広範囲の帯域幅のおかげで、網膜および内視鏡検査におけるサブマイクロメータ解像度を実現します。

今後の方向性

調査の開始は、コヒーレンスを改善することに焦点を当て、スペクトルのカバレッジを深くUVおよび遠中IRに拡張し、SCのソースを小型化することに焦点を合わせます。シリコンゲルマニウムの合金、リチウム ニベート、およびグラフェン一体化繊維のような新しい材料は、より高い効率と新しい波長領域を約束します。分散管理された非線形インターフェロメータの開発は、高度なコアレントSCの生成を可能にすることができます。さらに、機械学習アルゴリズムは、より高度な科学技術の最適化、およびより高度な技術および最適化に必要な材料を最適化するために適用され、さらには、より高度な技術および、より高度な技術および高度な技術が必要になるように、より容易になります。

コンテンツ

繊維の非線形性はエンジンおよび過連続の生成の障害です。自己相変調、4波の混合は、スペクトルの出力を形作るために一緒に活動を散らばし、刺激されたRanmanの散乱を刺激しましたり、制御されていない現れは粗しょうおよび安定性を低下できます。慎重な分散工学、力管理および物質的な選択によって、研究者はこれらの非線形を明るい、広帯域および凝集した過熱光を作り出すのに利用することができます。次の世代間の相続は、精密な科学技術および精密な技術の進歩を可能にしましたり、精密な構造および精密な構造を。

外部参照:[]