Forskere demonstrerer højeffektiv emission af dispersiv bølge i gasfyldte hulkerne fotoniske krystalfibre

I det sidste årti, antiresonant, hule kerne fotoniske krystalfibre (HC-PCF'er) er blevet fremragende platforme til at studere ultrahurtig ikke-lineær optik, såsom ultrakort pulskomprimering til enkeltcyklusregimet, effektiv generation af afstembar dispersiv bølge (DW) ved dybe og vakuum ultraviolette bølgelængder og soliton-plasma-interaktioner.

Selvom transmissionsvinduet for anti-resonant HC-PCF forstyrres af tilstedeværelsen af ​​flere skarpe resonanser, udseendet af disse resonansbånd giver anledning til en ny tilgang til højeffektiv emission af smalbåndet DW. Imidlertid, den højeffektive DW-generation kan kun opnås, når bølgelængderne af pumpepulserne er tæt på resonansbåndene i de anti-resonante fibre.

For nylig, forskergruppen fra Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics fra det kinesiske videnskabsakademi har lavet en ny undersøgelse af højeffektiv emission af dispersiv bølge.

De demonstrerede, at fotoioniseringseffekten af ​​pumpepulsen i høj grad kunne forbedre den fasematchede DW-emission inden for resonansbåndet af et gasfyldt HC-PCF. Resultaterne blev offentliggjort i Optik Express .

Forskningsgruppen har udført en række teoretiske og eksperimentelle undersøgelser af soliton-plasma-interaktion, herunder generering af bølgelængdeindstillelig blueshifting soliton og undersøgelse af adiabatisk soliton-komprimeringsproces.

I dette studie, forskere opnåede højeffektiv emission af dispersiv bølge i resonansbåndet gennem plasmadrevet blueshifting soliton.

I forsøgene, de observerede, at efterhånden som pulsenergien steg, pumpepulsen skiftede gradvist til kortere bølgelængder på grund af soliton-plasma-interaktioner. Når den centrale bølgelængde af blueshifting soliton var tæt på resonansbåndet i HC-PCF, højeffektiv energioverførsel fra pumpelyset til DW i det synlige område kunne opnås.

Under denne DW -emissionsproces, DW's spektralcenter skiftede gradvist til længere bølgelængder, hvilket fører til en let øget DW-båndbredde, hvilket godt kunne forklares som konsekvensen af ​​fasematchet kobling mellem pumpepulsen og DW.

I særdeleshed, ved en inputpulsenergi på 6 μJ, spektralforholdet mellem DW ved fiberoutput blev målt til at være så højt som ~ 53%, svarende til en samlet konverteringseffektivitet på ~ 19%.

Disse eksperimentelle resultater, godt ledsaget af teoretiske simuleringer og analyser, tilbyde en praktisk og effektiv metode til at generere højeffektive tunable synlige lyskilder og give indsigt i soliton-plasma-interaktion og resonans-induceret DW-emission.