改變白光超連續(xù)
光源中使用的光子
晶體光纖中的空氣填充率,可以消除此類光源中傳統(tǒng)的“藍(lán)光缺陷”,從而產(chǎn)生真正的白光超連續(xù)光。
S}6xkX rN'}IS@5 在過去十年間,高非線性光子晶體光纖(PCF)以及緊湊、高功率超快光纖
激光器的出現(xiàn),使白光激光光源的輸出功率達(dá)到10W,
光譜功率密度達(dá)到10mW/nm。
XRi37|p A}i>ys 盡管這些商用光纖超連續(xù)光源在工業(yè)和生物醫(yī)學(xué)方面表現(xiàn)出了一定的應(yīng)用潛能,但它們在光譜的藍(lán)光區(qū)域都有共同的缺陷。指標(biāo)最高的系統(tǒng),其光譜已經(jīng)包含到450nm,但是如果用光纖超連續(xù)
激光器替代
照明光源,仍然存在著一定的限制。
,3Nna:~f y<PQ$D) 然而,最近由巴斯大學(xué)(University of Bath)的研究人員開發(fā)的非線性PCF可以彌補(bǔ)超連續(xù)光纖激光器中的藍(lán)光缺陷,增強(qiáng)了藍(lán)光波段的輸出(見圖1)。目前,該技術(shù)由Fianium公司在進(jìn)行商業(yè)推廣。
G4uA&"OE IGo+O*dMw wI?AZd;`' 圖1. 通過一個(gè)
棱鏡色散,新型(上面的光譜)和傳統(tǒng)(下面的光譜)超連續(xù)光源在可見光譜區(qū)的比較結(jié)果顯示,使用最新光子晶體光纖獲得了在藍(lán)光和紫外光譜的擴(kuò)展。
D[`~=y( vJe c+a 白光激光器
} wx(P3BHD zZP&`#TAy 激光的時(shí)間相干性對應(yīng)于其有限的光譜寬度,這在根本上是由于所有材料的有限增益帶寬引起的。即使是最寬的增益曲線寬度,也只有其中心頻率的10%~20%。
XW:%YTv BzTzIo5 然而,許多應(yīng)用要求更寬的光譜寬度,并且沒有亮度或功率損耗。產(chǎn)生這種超寬光譜的一種方法就是利用在高光功率下材料的非線性響應(yīng);谶@種技術(shù)的白光激光光源幾乎在激光發(fā)明的時(shí)候就出現(xiàn)了。[1]大多數(shù)早期的結(jié)構(gòu)都需要大型、笨重的泵浦激光系統(tǒng);許多實(shí)驗(yàn)采用塊狀材料作為非線性介質(zhì)。但是產(chǎn)生寬帶光的非線性過程,同時(shí)也會因?yàn)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=光學(xué)',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_2">光學(xué)細(xì)絲和擊穿使輸出光束質(zhì)量下降。
`o21f{1]X& B^/(wHBp 光子晶體和微結(jié)構(gòu)光纖的快速發(fā)展為業(yè)界帶來了突破,其中光是在由微小空氣孔包圍的石英纖芯中傳導(dǎo)的。使用摻鈦藍(lán)寶石激光作為泵浦源,在這些光纖中產(chǎn)生了可見光波段的高光束質(zhì)量的寬帶超連續(xù)光。[2]這使該技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展期,研究人員一邊試圖理解這些過程的本質(zhì)特性,一邊優(yōu)化系統(tǒng)(泵浦激光與非線性光纖的耦合),以產(chǎn)生寬帶、平坦、低噪聲的光譜,并使用廉價(jià)的泵浦元件。一些潛在的應(yīng)用引起了研究人員的興趣,這可能得益于在多個(gè)方面與先前有本質(zhì)區(qū)別的新型光源。
S2EV[K8# y 7z)lBy\ 光纖超連續(xù)光譜現(xiàn)象
[Xww`OUsh zEDN^K ' 如何讓一個(gè)窄帶的激光束在簡單地通過一段由石英制作的光纖之后,變換成覆蓋從可見光到近紅外光的像彩虹一樣多彩絢爛的色彩?
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