泵浦波形在粒子晶体纤束作用集合频谱的制约本文利用钛宝石激光器的光参量放大系统（OPA）作为泵浦源，利用其输出波长的可调谐性研究了不同泵浦波长对 PCF 中产生超连续谱的影响光纤参数和实验装置所用光子晶体光纤是由丹麦CrystalFiberA/S 公司提供的，其端面显微图如。光纤设计的是类椭圆纤芯，使得光纤具有双折射率效应（存在快、慢轴） ，这样光脉冲在光纤中传输时，会保留脉冲的偏振态，所以称这种光纤为保偏光纤（PM-PCF） ，保偏特性有利于在光子晶体光纤中产生有效和稳定的超连续谱。其包层和被覆层的直径分别为。27Lm 和 235Lm，平均纤芯尺寸为 8Lm、包层中的空气孔间距为 6Lm、气孔直径与平均孔间距之比为 0.8，这些参数的设计可以获得低的色散系数和高的非线性效应。该光纤在 780nm 处光纤的数值孔径约为光子晶体光纤的端面显微图片。光纤长度为 2.5m.基于非线性效应的 PCF 折射率在特定功率下可以表示为 n=nL+n2|E|2nL 是线性折射率部分，n2 是 PCF 的非线性折射率系数，对于飞秒脉冲在光子晶体光纤中传输时，n2 可以取为 2.4.0-20m2/W2.采用纤芯面积近似作为纤芯有效面积Aeff，PCF 在 2Lm，4Lm 处的非线性系数 C（C=n2X/（cAeff） ）分别计算为 49W-.km-.，42W-.km-.式中 X 为中心角频率，c 为真空中的光速度。是实验装置示意图，光参量放大器是由再生放大锁模钛宝石激光器产生的重复频率为 250kHz、脉宽约为 200fs、中心波长在 800nm 的超短脉冲泵浦的。OPA 系统产生的脉冲频率是可调谐的，可选择不同的泵浦波长对光子晶体光纤的光谱展宽特性进行研究，OPA 输出光脉冲的重复频率为 250kHz、脉冲宽度约为 250fs，经过聚焦耦合进 2.5m 长的保偏光子晶体光纤。采用放大倍数为 25和数值孔径 NA=0.4 的显微镜物镜作为聚焦系统，因为 0.4 的数值孔径比所用的光子晶体光纤的数值孔径小，所以可有效的将泵浦功率耦合进光子晶体光纤。将光子晶体光纤放置在六维微移平台上，这样光纤调节可以具有很高的精度。实验中输出光谱采用两种光谱仪进行测量，一种是 OceanopticsOOIBaseS2000，测量波长范围为 300nm到 950nm，另一种为 EPP2000 红外光谱仪（900nm.750nm） 。实验结果与讨论利用 OPA 具有波长可调性，采用输出波长分别为 2Lm 和 4Lm 的脉冲作为泵浦光源，输出功率分别为 35mW 和20mW，泵浦波长处于 PCF 的反常色散区，将泵浦光通过显微镜物镜耦合进光子晶体光纤，输出超连续谱。PCF 产生的超连续谱中 SC的产生机理涉及到许多非线性效应，如：自相位调制（SPM） 、交叉相位调制（XPM） 、高阶孤子、受激喇曼散射（SRS）及四波混频（FWM） 、双折射以及自陡效应以及群速度色散、三阶色散等效应。目前普遍认为，当泵浦光 fs 脉冲处在 PCF 的反常色散区时，超连续光谱的产生机理被解释为高阶孤子裂变（fission）和四波混频。首先因为泵浦超短脉冲本身有一个光谱宽度而且处于 PCF 的反常色散区，PCF 中的群速度色散和自相位调制相互抵消，形成孤子传输，在脉宽较宽时，孤子的阶数 N 就越大。由于高阶色散的影响，N 阶孤子裂变为 N 个脉冲，同时每个脉冲会发出对应的蓝移而且相位匹配的非孤子波，这 N 个脉冲最终稳定并形成红移的 N 个一阶孤子，同时由于四波混频效应，光谱相互兼并形成超连续谱。当泵浦波长在。200nm 处时，在可见光波段，光谱的展宽范围已经超出了光谱的测量范围，展宽的光谱波长低于 300nm.获得了从 300nm 至。泵浦波长离 PCF 的零色散点越远，形成相位匹配的四波混频效应就越弱，零色散点附近的光谱带隙就越明显。实验中的泵浦波长距离 PCF 的零色散点比较远，所以也观察到了可见光区的光谱带隙。而在 4Lm 左右的光谱带隙是由于光纤中的 OH 根离子的吸收造成的，在 5mm8Lm 范围内观察到了弱的光谱峰，说明孤子能量足够高并越过了 OH 离子吸收区。当泵浦中心波长为 4Lm 时，在可见光光谱范围内，由于泵浦光波长远离光纤的零色散点波长，而且泵浦功率也较低，使得四波混频效应不是很强，可见光区的各个蓝移峰之间还是分离的，没有形成连续谱。在长波区，4Lm 左右也存在光谱带隙，在 4267Lm 范围内也观测到了谱峰，如（b） 。为了验证4Lm 处 OH 根离子的吸收，在相同的实验条件下，研究了不同光纤长度产生 SC 的对比情况。长度为。cm 的 PCF 产生的超连续谱在4Lm 处没有观察到光谱的凹陷，如（a） ，而长度为 2.5m 的 PCF 产生的超连续谱在 4Lm 处有明显的光谱凹陷，如（b） 。说明在光纤中OH 根离子的浓度一定的情况下，光纤的长度越长，对光谱的吸收越强，形成的 4Lm 左右的光谱凹陷就越明显，与实验得到的结果是一致的。结论采用光参量放大器的不同输出波长，实验研究了不同泵浦波长对光子晶体光纤产生超连续谱的影响，表明当泵浦波长从2Lm 变到 4Lm 时，波长远离了 PCF 的零色散点，PCF 中的四波混频效应减弱，产生的超连续谱的平坦度降低。实验中还验证了 PCF纤芯中残存的 OH 根离子对产生超连续谱的影响。当泵浦波长为2Lm 时，获得了带宽为 300nm.350nm 的超连续谱，谱宽超过了两个倍频程。