광 시스템의 Supercontinuum Generation에 대한 Fiber Nonlinearities의 영향

- 연혁

Supercontinuum 발생 (SCG)는 초기 좁은 밴드 레이저 펄스가 초경량 스펙트럼 오염으로 변환되는 놀라운 비선형 광학 공정입니다. 이 현상은 현대 광합성의 모서리가되었으며 광 주파수 빗, 광대역 roscopy, 초빠른 펄스 압축 및 고해상도 의료 이미징에서 획기적인 획기적인 획기적인 역할을 합니다. SCG의 물리적 메커니즘은 광 주파수 빗, 광대역 roscopy, 초빠른 펄스 압축 및 고해상도 의료 이미징에 대한 다양한 섬유 비선형의 상호 작용으로 뿌리를 내리고 있습니다. SCG의 물리적 메커니즘은 다양한 섬유 비선형, 자기선 및 비선형성에 대한 포괄적인 영향을 줄 수 있습니다.

섬유 비선형 이해

섬유 비선형은 유리 재료의 강도 의존성 굴절률과 인화성 분화 공정에서 발생한다. 단일 모드 섬유를 통해 높은 인화성 광 전파가 발생하면 전기 분야는 극화 반응을 엄격히 선형하지 않습니다. 이 비선형 분극은 펄스 지속, 피크 전력, 분산 및 섬유 길이에 따라 다양한 효과로 이어지는 파 방정식을 조절합니다. 초연속에서 이러한 비선형 분화는 이러한 비선형 분화가 에너지에 대한 지속 가능한 에너지의 지속 가능성에 따라 지속 가능한 에너지를 달성 할 수 있습니다.

자체 단계 변조 (SPM)

SPM은 SCG의 가장 기본적인 비선형 효과입니다. 그것은 섬유 핵심 경험의 굴절률이 즉석 강도에 작은 변화 비례 때문에 발생합니다. n] = n]0 + n]2I]]]]의 밝기와 확고한 강도를 높일 수 있습니다.

4 웨이브 믹싱 (FWM)

FWM은 주파수 ω1 및 ω2에서 두 개의 펌프 광자 인 파라메터 프로세스는 ω3 및 ω4에서 두 개의 새로운 광자를 생성하며 에너지와 순간을 보존합니다. 초연 세대에서 FWM은 특히 펌프 파장이 섬유의 제로 분산 지점 근처에있을 때 특히 중요합니다. 그것은 효율적으로 측면 대역에 에너지를 전송할 수 있으며, 스펙트럼 간격을 넓히고 연속적으로 확장하거나 중간에 걸쳐 계속되는 것을 가능하게합니다. FWM은 종종 광자 인 FWM을 생산할 때 가장 넓은 광자 인 FWM을 생산할 수 있습니다.

자극된 Raman Scattering (SRS)

SRS는 광합성 분산 공정으로 광합성 분산 공정으로, 더 긴 파장으로 Stokes 이동으로 인한 분자 진동 (포폰)을 생성하는 에너지가 잃습니다. 실리카 섬유에서 Raman은 약 13.2 THz의 이동으로 스펙트럼 피크를 얻습니다. 넓은 꼬리가 ~ 40 THz로 확장됩니다. 짧은 펄스 SCG에서 SRS는 빨간색 측면에 펄스의 파란색 가장자리에서 에너지를 전달할 수 있으므로, 자가 적중한 현상을 유발할 수 있습니다. SCG는 SCG를 통해 SCG를 지속적으로 확장하여 SCG를 지속적으로 확장하여 SCG를 지속적으로 증가시킵니다.

Supercontinuum 발생에 대한 영향

SPM, FWM 및 SRS의 상호 작용은 극초단파의 스펙트럼 폭, 편평함, 응집 및 안정성의 스펙트럼 폭을 결정합니다. 무해한 분산에서 양수 계획, soliton fission 및 SSFS는 중상파에 자외선에서 광대하고 전형적으로 매끄러운 오염을 생성합니다. 그러나 SC 근원의 응집은 처음에 있는 힘의 소음에 의해 가혹하게 해골, 특히 맥박의 밑에 비축한 힘 및 비축한 힘의 밑에 직접적인 힘이 끊기 때문에, 특히 맥박의 높은 힘을 위해 사용될 수 있습니다.

일반적으로, 정상적인 분산 요법 (제로 분산 파장보다 작은 파파 파장), SPM 및 FWM은 특정 측면과 강한 진동과 스펙트럼을 생산합니다. 이 요법은 광대역 응용 프로그램에 대한 더 적은 매력이지만 더 높은 코헤드를 제공 할 수 있습니다. 펌핑 요법의 선택은 의도 한 응용 프로그램에 따라 결정되는 스펙트럼 폭과 코헤어 사이의 거래 떨어져 있습니다.

Optimal 결과에 대한 비선거 관리

분산 공학

분산 엔지니어링은 SCG의 비선형 동적 제어를위한 가장 강력한 도구입니다. 광합성 결정 섬유 (PCFs)의 섬유 기하학 - 코어 직경, 공기 홀 배열 또는 색인 프로파일 - 연구자는 펌프 레이저와 일치하기 위해 0 분산 파장 (ZDW)을 전환 할 수 있습니다. 일반적인 전략은 ZDW, 강화 soliton 효과 및 투과율과율과 같은 비선형 분산 영역에서 펌프에 있습니다. 이 점막은 섬유를 강화하고, 섬유를 강화하고, 섬유를 강화하고, 섬유를 강화하고, 섬유를 강화하고, 섬유를 강화하고, 섬유를 강화하는 것은 매우 더 이상적 인 스펙트럼을 제공합니다.

전력 관리

출력 전력은 비선형의 강도에 직접 영향을 미칩니다. 저전력 양수량은 약간 넓히기 수 있습니다. 과도한 힘은 다 슬로톤 fission, Raman 자체 주파수 교대를 유도하고, 변조 불안정성의 증폭을 유발할 수 있습니다. 펌프 전력 및 펄스 지속 시간의 충분한 선택은 소음을 가진 균형 스펙트럼 폭에 요구되는 것입니다. 일관성 SCG의 경우, “소프트” 비선형을 사용하는 것은 비선형의 파장을 선호할 수 있습니다.

섬유 디자인 및 재료

기존의 실리카 섬유를 넘어, 챔피언이드, 불소 (ZBLAN)과 같은 특수 섬유를 제공하며, 유리는 중간 적외선 및 높은 비선형으로 장시간 전송을 제공합니다. 이 자료는 SCG가 3 μm 이상의 응용 프로그램에 대한 분자 지문 분광 검사와 같은 응용 프로그램을 가능하게합니다. 그러나 더 높은 비선형도 소음 및 열 손상에 더 취약하게 만듭니다. 나노 포토닉스 파 가이드 및 통합 광전 회로는 강력한 자신감을 제공하는 신흥 플랫폼이며 초경량에 대한 초경량적 인 광전도가 매우 우수한 세대를 가능하게합니다.

Supercontinuum 소스의 응용

coherent 광대역 빛을 생성하는 능력은 다수 분야를 변형했습니다:

Spectroscopy: SC 소스는 4개의 적외선 (FTIR) 및 흡수 분광 검사를 위한 조명으로, 넓은 파장 범위에 분자 spectra의 급속한 취득을 허용하. 일관성 SC는 2개의 경구 검지기 위하여 약간 다각한 SC 빗이 라디오 빈도 빗을 생성하기 위하여 이길 것을 허용하는 고해상도 이중 구획 분광기를 가능하게 합니다.
Telecommunications: Broadband SC 소스는 파장 디비전 멀티싱 테스트, 광학 코헤어스톰그래피(OCT), 패러미터 증폭기의 씨앗 소스에 사용됩니다.
Metrology: SCG에서 파생된 주파수 빗은 2개의 노벨상 (2005 홀/Hänsch, 2018 Ashkin)을 얻었다. 그들은 timekeeping, GPS 및 기본 일정한 측정을 위한 정확한 광학 주파수 참조를 제공합니다.
Medical Imaging:] SC 소스를 가진 OCT는 재생산 화상과 내시경 진단에 있는 sub-micrometer 해결책을, 넓은 대역폭 덕분에 달성합니다.

미래 지향

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