Introduksiyon

Ang Supercontinuum generation (SCG) ay isang kahanga-hangang prosesong optikal kung saan ang isang unang makitid na band laser pulse ay binabago sa isang ultra-road spectral continuum. Ang kababalaghang ito ay naging isang batong panulok ng modernong photonics, na nagdudulot ng mga pagsulong sa optical frequency suklay, malawak na spectroscopy, ultfast pulse continuum, at high-resolusyong medikal na imaging. Ang mga pisikal na mekanismo sa likod ng SCG ay nag-uugat sa interplay ng mga multiplevelopment ng mga di-line na mga di-line na mga di-inture, kabilang ang self-inture modulation (mga inture under-sclusion), at high-exture under-M-exture under-scture stainmentsctoms), at ang mga super-exture na mga super-exture na mga incanth stainments, stain, stainments, stainture na sta

Pag - unawa sa Di - pangkaraniwang mga Bagay

Ang mga di-linearidad ay lumilitaw mula sa intensity-dependiyenteng refractionive index ng mga materyal na salamin at mula sa mga inselistic speake. Kapag ang mataas na-internasyunal na liwanag ay kumakalat sa pamamagitan ng isang solong-mode fiber, ang electric field ay nag-uudyok ng isang polarization na tugon na hindi mahigpit na linear. Ang hindi reintrum na polarization na ito ay nagresultad sa wave ektibidad, na humahantong sa iba't ibang mga epekto na depende sa pulse stage, sukdulang spiral, at stranceporth surcepor.

Sarili-Phase Modiulsyon (SPM)

Ang SPM ay ang pinaka-pangunahing hindi-linear effect sa SCG. Ito ay nangyayari dahil ang refractionive index ng fiber core ay nakakaranas ng isang maliit na pagbabagong proporsiyonal sa kagyat na intensity: n] n]]]] [[FL] ⁇ p ⁇ d ⁇ n[4] ⁇ n[F ⁇ F ⁇ ]]] ⁇ 2 ⁇ F ⁇ F ⁇ N / /FL.[2°N /2°N /[2][2°W.[0°N enc.[2]:[T] [[2] [[2]:[2] [[T]:[8] [[8]]] [[8]:[8]]] Ang [[T] [[8] [[8] [[8] [[8] [[8] ay isang [[8] [[8] [[0.

Apat na-Wave Paghaluin (FWM)

Ang FWM ay isang parametric proseso kung saan ang dalawang pump photons sa frequencys ⁇ 1 at ang ⁇ 2 ay lumilikha ng dalawang bagong photon sa ⁇ 3 at ⁇ 4, na nag-iingat ng parehong enerhiya at momentum. Sa supercontinuum generation, ang FWM ay partikular na mahalaga kapag ang pump wavelength ay malapit sa sero-dispersion point ng fiber. Ito ay mahusay na makapaglilipat ng enerhiya sa mga sidebands, na nagreresulta ng spektral na mga puwang at nagpapalawig ng continum sa nakikita o mid-distanced Phra na nagtutugma; kapag ang Fnowrentrentrentrentrentr. Ang spiral ay lumilikha ng spiral na spiral na spiral ng spiral na spiral na spys.

Nakapangingilabot na Pagkalat ng Raman (SRS)

Ang SRS ay isang inelastikong proseso ng pagsasabog kung saan ang isang photon ay nawawalan ng enerhiya upang lumikha ng isang molekular na pagyanig (phonon), na nagbubunga ng isang Stokes shift papunta sa mas mahabang wavelength. Sa mga coscalate fiber, ang Raman ay nagkakaroon ng spesipikong mga tuktok sa isang paglipat ng mga 13.2 THz, na may malawak na buntot na umaabot sa ⁇ 40 TH. Sa maikling-pointse SCG, ang SRSS ay maaaring maglipat ng enerhiya mula sa asul na gilid ng pulso tungo sa pulang gilid, na nag-emeral na aspetral na asym. Ang mga komptibat na ito ay ang mga platmikong syt na nagren na nagrektong sa mga plat na may spynque-f. Ang isang mekanismong freef. Ang isang platm ay maaaring magren.

Epekto sa Supercontinuum Generation

Ang interplay ng SPM, FWM, at SRS ay nagtatakda ng spectral na lapad, flatness, cohoreence, at katatagan ng supercontinuum. Sa isang autonomical distansion pumping scheme, ang soliton fission at SSFS ay lumilikha ng isang malawak at karaniwang makinis na continuum mula sa ultraviolet hanggang sa mid-infrared. Gayunpaman, ang cohence ng sources ng SC ay maaaring malubhang maresult ng mga seed mula sa simulang mga pagbabago, lalo na nasa ilalim ng pulses o mataas na mga surial systemsclection na mga spyd. Ang mga spint na spinture ay direktang under-int under-inth. Ang mga spint staint staint stanced.

Sa kabaligtaran, sa normal na rehistory ng distansya (pump wavelength mas maikli kaysa sa sero-dispersion wavelength), ang SPM at FWM ay lumilikha ng espesye na may mga natatanging sideband at malakas na oscillations. Ang rehimeng ito ay hindi gaanong kaakit-akit para sa malawak na mga aplikasyon ngunit maaaring mag-alok ng mas mataas na kompyuter. Ang pagpili ng pagbobomba ay isang pangkalakalang-off sa pagitan ng spektral na lapad at konsiyal, na idinikta ng nilalayong aplikasyon.

Pag - aasikaso sa mga Di - Kapintasan Dahil sa Masasamang Resulta

Pag - aalis ng mga Inhinyeriya

Ang dipersion engineering ay ang pinakamakapangyarihang kasangkapan sa pagkontrol ng mga dilinear dynamic ng SCG. Sa pag-stream ng fiber heometriko tronogenic cock, air-hole na ayos sa photonic crys kristal fibers (PCFs), o index profileiberifesemanseging reversion wavelength (ZDW) upang itugma ang pump laser. Ang isang karaniwang strategrade ay ang pagbomba sa isangnomous fronometerial reving rehiyon malapit sa ZDW, pagpapabuti ng mga epektong soliton at pag-spectral modecuments. Ang mga disenyong epist ay nag-ant na nag-ansist. Ang mga spant ay nag-int na nag-influsion ay nag-s at nag-sct. at nag-sctsct ay nag-sct ng mga spekt na mga spekt na nag-sexps na mga spekt na mga spekt na mga spint.

Pangangasiwa sa Kapangyarihan

Ang input peak power ay direktang nakakaimpluwensiya sa lakas ng mga dilinearities. Ang lond-power pumping ay nagbibigay ng kaunting pagpapalawak; ang labis na kapangyarihan ay maaaring mag-udyok ng multi-soliton fission, Raman self-frequency reshift, at ang amplipikasyon ng modition distansiya, lahat ng ito ay nakapagpapababa ng cohorection. maingat na pagpili ng lakas ng pump at pulse stapled perfect sa femotosecond recileciled reciation roxis.[kailangan ng ⁇ ] Ang mga spektral na lapad ay maaaring maging katamtamangang spektrum na may ingay. Para sa interconctextext.

Depektong Disenyo at Materyales

Sa kabila ng mga karaniwang hibla ng silica, mga espesyalidad na hibla tulad ng chalcogenide, ang calculus (ZBLAN), at ang mga salaming techurite ay nag-aalok ng pinalawig na transaksyon sa mid-infrared at mas mataas na dilinearidad. Ang mga materyal na ito ay nagpapangyari sa SCG na lampas sa 3 ⁇ m para sa mga aplikasyong molekular na spectroscopy. Gayunpaman, ang mas mataas na hindi reinartitibidad nito ay gumagawa sa mga sources at thermal waveguides. Ang mga photonic circuit ay lumilitaw na matibay na stack at terial-intytripic para sa mga sistemang composture para sa hinaharap.

Mga Aksiyon ng mga Pinagmumulan ng Supercontinuum

Ang kakayahang lumikha ng magkakaugnay na liwanag na malawak ang pagkakawing ay bumago sa maraming larangan:

  • [Spectroscopy: Ang mga pinagkukunan ng SC ay nagsisilbing ilaw para sa Fourier-transform infrared (FTIR) at absorption spectroscopy, na nagpapahintulot sa mabilisang pagkuha ng molekular na spectra sa isang malawak na wavelength range. Ang Coherent SC ay nagpapangyari ng high-resolusyong dual-comb na spectroscopy, kung saan ang dalawang bahagyang detuned SC suklay ay nag-erereak ng isang radio-fyency suklay.
  • [TE ⁇ : Ang mga mapagkukunan ng broadband SC ay ginagamit para sa wavelength-division multiplexing test, optical cohrence tomography (OCT) sa medikal na imaging, at bilang mga mapagkukunan ng binhi para sa mga parametric emplifier.
  • [[ Ang mga Frequency suklay na hinango mula sa SCG ay nagkamit ng dalawang Nobel Prize (2005 Hall/Hänsch, 2018 Ashkin). Naglalaan ang mga ito ng tumpak na mga sangguniang optikal para sa pag-iingat ng oras, GPS, at mga pundamental na patuloy na pagsukat.
  • [Medical Imageg: Ang OCT na may mga sources ng SC ay nagkamit ng sub-micrometer na resolusyon sa retinal imaging at endoscopic diagnostic, dahil sa malawak na bandwidth.

Mga Tagubilin sa Hinaharap

Ang mga patuloy na pagsasaliksik ay nakatuon sa pagpapabuti ng cohore, pagpapalawak ng spectral na saklaw sa malalim-UV at far-mid-IR, at miniaturing SC sources. Ang mga bagong materyal tulad ng silicon-germanium alloys, lithium niobate, at graphene-intergraded fibers ay nangangako ng mas mataas na kahusayan at mga bagong wavelength rehiyon. Ang pagbuo ng mga spiral-manage na mga hindilinear interferometers ay maaaring magbigay-daan sa henerasyon ng mga katangiang lubhang magkakaugnay sa phag phag. Ang karagdagang mga alritritomikong pag-inam ay patuloy na mga undergulat at mga disenyong pang-in upang maging mas madaling pag-iner-inum at pag-iner-iner-inerialize, mga inhenyernomerhenyernomerhenyernopwerd. Ang mga intipikong mga intipikong mga intrential na pang-contryal na pang-iner na pang-contryal na pang-contryal na mga disenyo, at mga

Pagsasaayos

Ang mga defluensive na hindilinearities ay parehong ang makina at ang hadlang sa supercontinuum generation. Self-phase modition, four-wave mixation, at bunsod Raman beading magkasama upang hubugin ang spectral output, ngunit ang mga hindi makontrol na mga pagpapakita nito ay maaaring magpababa ng konsertasyon at katatagan. Sa pamamagitan ng maingat na influential engineering, pamamahala ng kuryente, at materyal na pagpili, maaaring magamit ng mga mananaliksik ang mga hindilinerculatoridad na ito upang makagawa ng maliwanag, malawak na mga spektipikong mga spektipikong mga spektrum, magkopliks, magkodiksiyon sa mga transaktrumpliksiyon, magkotops, mag-intang mga bagong mga transaktasyon, mag-compositions.

Mga reperensiyang pang-External: