CN104505700B - 中红外超连续谱的产生方法 - Google Patents
中红外超连续谱的产生方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104505700B CN104505700B CN201410779010.XA CN201410779010A CN104505700B CN 104505700 B CN104505700 B CN 104505700B CN 201410779010 A CN201410779010 A CN 201410779010A CN 104505700 B CN104505700 B CN 104505700B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- continuous spectrums
- infrared super
- super continuous
- capillary
- production method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
一种中红外超连续谱的产生方法,用超短脉冲通过透镜对石英光子晶体光纤泵浦得到中红外超连续谱,利用本发明方法可以在石英光纤中产生20dB带宽为1940nm覆盖1630到3570nm的中红外超连续谱光源。
Description
技术领域
本发明涉及中红外超连续谱,特别是一种中红外超连续谱的产生方法。
背景技术
中红外超连续谱光源因其在众多领域,比如:光谱学、显微镜、医学诊断及生物医学等有重要应用而成为广泛研究的课题。石英光子晶体光纤(photonic crystal fiber,简记为PCF)的出现使高功率超连续谱光源的产生实现了重大突破。利用连续光和超短脉冲泵浦石英PCF产生超连续谱光源的研究已被广泛报导。采用石英玻璃产生超连续谱光源具有以下优势:第一,石英玻璃具有很高的转变温度,使用温度可达1000℃以上,而典型的氟锆玻璃只有200多度。第二,大部分光纤激光器的输出尾纤都是石英光纤,因此由石英玻璃拉制成的光纤易与泵浦光纤激光器熔接。第三,石英玻璃能很容易地拉制成微结构光纤。第四,由石英玻璃拉制成的光纤具有很高的强度,至少比软玻璃光纤大一个数量级。第五,石英玻璃的原材料易于获得且价格相对较低。
关于石英光纤中超连续谱光源产生的报导较多,但是由于石英玻璃色散和累计损耗的限制都无法将光谱展宽到3μm以上。
发明内容
为克服上述现有技术的不足,本发明提供一种中红外超连续谱的产生方法。利用本方法可以在石英光纤中产生20dB带宽为1940nm覆盖1630到3570nm的中红外超连续谱光源。
本发明的技术解决方案如下:
一种中红外超连续谱的产生方法,其特点在于该方法是用超短脉冲通过透镜对石英光子晶体光纤泵浦得到中红外超连续谱,所述的石英光子晶体光纤为内外包层空气孔排列为六角形的双包层光子晶体光纤,内层空气孔直径φ1、外层空气孔直径φ2与孔间距Λ分别为:φ1=0~3μm、φ2=1~3μm,Λ=1~4μm,光纤长度:L=5~15cm;所述的超短脉冲为1.95μm超短脉冲,脉冲峰值功率为:30~60kW,脉宽为:1~10ps,平均功率为:20W~50W。
所述的光子晶体光纤的制备方法包括下列步骤:
1)准备内外直径比值为φ1/Λ的石英管,内外包层比值为φ2/Λ的石英管,以及内径为13mm的石英套管;
2)在拉丝温度为1800℃的条件下,在拉丝机上将内外直径比值为φ1/Λ的石英管拉制成外径为1mm的内包层毛细管,将内外直径比值为φ2/Λ的石英管拉制成外径为1mm的外包层毛细管;
3)将上述毛细管两端密封后,留一根不密封的毛细管用作纤芯,利用堆积法将所述的两端密封的外包层毛细管在边长为14mm六角模具内密集排列,将内三层毛细管替换为内包层毛细管,中心的一根替换为两端开口的毛细管,形成毛细管束;
4)将外套管一端封闭,在该外套管的封闭端接一抽气的细管,然后将所述的毛细管束装入所述的外套管中,形成预制棒;
5)将所述的预制棒在有抽气设备的拉丝机上拉制成所述的石英光子晶体光纤;
6)用光纤切割机将所述的石英光子晶体光纤切割出长度为L=5~15cm,即为所述的石英光子晶体光纤。
本发明的有益效果是:
利用本发明方法可以在石英光纤中产生20dB带宽为1940nm覆盖1630到3570nm的中红外超连续谱光源。
附图说明
图1为用于产生高功率超连续谱的石英光纤截面图;
图2为本发明实施例1的光纤色散和限制损耗曲线图;
图3为本发明实施例2的光纤色散和限制损耗曲线图;
图4为本发明实施例1、2的超连续谱。
具体实施方式
为了更好的理解本发明,下面结合实施例和附图进一步阐述本发明的内容,但本发明的内容不局限于下面的实施例。
实施例1
一种中红外超连续谱的产生方法,用超短脉冲通过透镜对石英光子晶体光纤泵浦得到中红外超连续谱,所述的光子晶体光纤的结构参数为:φ1=1μm、φ2=1.5μm,Λ=2μm,L=10cm。选用的泵浦脉冲参数如下:脉宽为5ps,波长为1.95μm,峰值功率为40kW。所述的光子晶体光纤的制备方法包括下列步骤:
1)准备内外直径比值为0.5的石英管,内外包层比值为0.75的石英管,以及内径为13mm的石英套管;
2)在拉丝温度为1800℃的条件下,在拉丝机上将内外直径比值为φ1/Λ的石英管拉制成外径为1mm的内包层毛细管,内外直径比值为φ2/Λ的石英管拉制成外径为1mm的外包层毛细管;
3)将上述毛细管两端密封后(留一根不密封的毛细管用作纤芯),利用堆积法将所述的两端密封的外包层毛细管在边长为14mm六角模具内密集排列,将内三层毛细管替换为内包层毛细管,中心的一根替换为两端开口的毛细管,形成毛细管束;
4)将外套管一端封闭,在该外套管的封闭端接一抽气的细管,然后将所述的毛细管束装入所述的外套管中,形成预制棒;
5)将所述的预制棒在有抽气设备的拉丝机上拉制成所述光纤。
6)用光纤切割机切割10cm的光纤,利用透镜将所述泵浦脉冲耦合进该光纤,便可得到中红外超连续谱光源。如图4中曲线b所示。图2为本发明实施例1的光纤色散和限制损耗曲线图。
实施例2
一种中红外超连续谱的产生方法,用超短脉冲通过透镜对石英光子晶体光纤泵浦得到中红外超连续谱,所述的光子晶体光纤的结构参数为:φ1=1.2μm、φ2=2.1μm,Λ=3μm,L=9cm。选用的泵浦脉冲参数如下:脉宽为5ps,波长为1.95μm,峰值功率为40kW。所述的光子晶体光纤的制备方法包括下列步骤:
1)准备内外直径比值为0.4的石英管,内外包层比值为0.7的石英管,以及内径为13mm的石英套管;
2)在拉丝温度为1800℃的条件下,在拉丝机上将内外直径比值为φ1/Λ的石英管拉制成外径为1mm的内包层毛细管,内外直径比值为φ2/Λ的石英管拉制成外径为1mm的外包层毛细管;
3)将上述毛细管两端密封后(留一根不密封的毛细管用作纤芯),利用堆积法将所述的两端密封的外包层毛细管在边长为14mm六角模具内密集排列,将内三层毛细管替换为内包层毛细管,中心的一根替换为两端开口的毛细管,形成毛细管束;
4)将外套管一端封闭,在该外套管的封闭端接一抽气的细管,然后将所述的毛细管束装入所述的外套管中,形成预制棒;
5)将所述的预制棒在有抽气设备的拉丝机上拉制成所述光纤。
6)用光纤切割机切割10cm的光纤,利用透镜将所述泵浦脉冲耦合进该光纤,便可得到中红外超连续谱光源。如图4中曲线c所示。图3为本发明实施例2的光纤色散和限制损耗曲线图。
实验表明,利用本发明方法可以在石英光纤中产生20dB带宽为1940nm覆盖1630到3570nm的中红外超连续谱光源。
Claims (1)
1.一种中红外超连续谱的产生方法,其特征在于,包括:
用超短脉冲通过透镜对石英光子晶体光纤泵浦得到中红外超连续谱,所述的石英光子晶体光纤为内外包层空气孔排列为六角形的双包层光子晶体光纤,内层空气孔直径φ1、外层空气孔直径φ2与孔间距Λ分别为:φ1=0~3μm、φ2=1~3μm,Λ=1~4μm,φ1/Λ=0.4~0.5;光纤长度:L=5cm~15cm;所述的超短脉冲为1.95μm,脉冲峰值功率为:30kW~60kW,脉宽为1ps~10ps,平均功率为20W~50W。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410779010.XA CN104505700B (zh) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | 中红外超连续谱的产生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410779010.XA CN104505700B (zh) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | 中红外超连续谱的产生方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104505700A CN104505700A (zh) | 2015-04-08 |
CN104505700B true CN104505700B (zh) | 2017-10-20 |
Family
ID=52947430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410779010.XA Active CN104505700B (zh) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | 中红外超连续谱的产生方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104505700B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104808288B (zh) * | 2015-04-14 | 2018-02-13 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 高效散热大模场面积中红外光子晶体光纤及其激光器 |
WO2017044637A1 (en) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | University Of Washington | Low contrast silicon nitride-based metasurfaces |
CN109411995B (zh) * | 2018-12-10 | 2020-11-10 | 西南大学 | 一种中红外超快激光源装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1673138A (zh) * | 2005-03-25 | 2005-09-28 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 光子晶体光纤预制棒的制备方法 |
US20120027031A1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-02-02 | Jian Liu | Amplified Broadband Fiber Laser Source |
CN102508333A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-06-20 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 双包层全固态光子晶体光纤及其制备方法 |
CN202749673U (zh) * | 2012-08-03 | 2013-02-20 | 北京工业大学 | 超连续谱光源激励的中红外超连续谱光纤激光器 |
EP2597513A1 (en) * | 2008-02-08 | 2013-05-29 | Fianium Limited | A source of optical supercontinuum radiation |
-
2014
- 2014-12-16 CN CN201410779010.XA patent/CN104505700B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1673138A (zh) * | 2005-03-25 | 2005-09-28 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 光子晶体光纤预制棒的制备方法 |
EP2597513A1 (en) * | 2008-02-08 | 2013-05-29 | Fianium Limited | A source of optical supercontinuum radiation |
US20120027031A1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-02-02 | Jian Liu | Amplified Broadband Fiber Laser Source |
CN102508333A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-06-20 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 双包层全固态光子晶体光纤及其制备方法 |
CN202749673U (zh) * | 2012-08-03 | 2013-02-20 | 北京工业大学 | 超连续谱光源激励的中红外超连续谱光纤激光器 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
How long wavelengths can one extract from silica-core fibers?;Jesper Lægsgaard等;《OPTICS LETTERS》;20131101;第38卷(第21期);第4518页第1栏第3段至第4519页第2栏第3段、图1-2 * |
一种双包层低损耗色散平坦光子晶体光纤;吴侠等;《光器件》;20111231(第12期);第21页第1栏第2段至第22页第1栏第1段,第23页第2栏第3段至第24页第1栏第1段、图1 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104505700A (zh) | 2015-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60217684T2 (de) | Optische fasern mit hoher numerischer apertur | |
CN103880279B (zh) | 多组分玻璃全固态带隙型光子晶体光纤的制备方法 | |
EP2464997B1 (en) | Improvements relating to splicing and connectorization of photonic crystal fibers | |
CN104505700B (zh) | 中红外超连续谱的产生方法 | |
CN110221381B (zh) | 一种有节点式空芯***振光子晶体光纤及其制备方法 | |
WO2015121412A1 (de) | Photonische kristallfaser, insbesondere single-mode-faser für den ir-wellenlängenbereich und verfahren zur herstellung derselben | |
WO2015040189A3 (en) | Hollow-core photonic bandgap fibers and methods of manufacturing the same | |
CN109752791A (zh) | 一种微流通道与光波通道混合集成的双芯光纤及制备方法 | |
CN106219960B (zh) | 一种基于光子晶体光纤结构二维定位孔的毛细玻璃管堆积装置及方法 | |
CN103011607A (zh) | 一种长距离微米或纳米芯玻璃光纤及其制备方法 | |
CN104898198B (zh) | 用于产生超宽带中红外超连续谱的光纤及其制备方法 | |
CN104297837A (zh) | 一种单芯光子晶体光纤偏振分束器 | |
CN107589614A (zh) | 一种用于提高光纤中三次谐波产生效率的方法 | |
CN101303432A (zh) | 小芯径集束型的大有效模场面积和高非线性光子晶体光纤 | |
Tran et al. | A new type of supercontinuum generation in hexagonal lattice C6H6-core PCF with broadband and low-power pump | |
CN105552699A (zh) | 一种远红外超连续谱的产生方法 | |
CN102515506A (zh) | 一种多芯激光光纤的拉制方法及其拉制*** | |
Olyaee et al. | Nearly zero-dispersion, low confinement loss, and small effective mode area index-guiding PCF at 1.55 μm wavelength | |
EP1696251A2 (en) | Opticial fibre with high numerical aperture, method of its production and use thereof | |
CN103472535A (zh) | 光纤激光合束器制作方法 | |
DE602008003813D1 (de) | Elektrooptische faser mit photonischem kristall und verfahren zur herstellung einer solchen faser | |
JP3917115B2 (ja) | 光ファイバの製造方法 | |
CN108459370A (zh) | 一种以石英玻璃为基质光子带隙中具有狄拉克点的光子晶体光纤 | |
Pfeiffenberger et al. | Finite Element Modeling of Sapphire Photonic Crystal Fibers | |
Sharma et al. | Design of HPCF with nearly zero flattened Chromatic Dispersion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |