ホローコアフォトニック結晶ファイバ中での非線形光学効果による多色波長変換の研究

空心光子晶体光纤中非线性光学效应多色波长转换的研究

• 批准号: 18760041
• 负责人: 財津 慎一
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760041/
• 关键词: 誘導ラマン散乱; 中空フォトニック結晶ファイバ-; 連続発振ラマンレーザー; 四光波混合; 中空フォトニック結晶ファイバー; 誘導ラマン散乱; 中空フォトニック結晶ファイバ-; 連続発振ラマンレーザー; 四光波混合; 中空フォトニック結晶ファイバー

平成19年度は、ホローコアフォトニック結晶ファイバーを用いた新規波長変換デバイスを実現するために、その基礎となる高フィネス共振器内でのラマン相互作用に関する研究を行った。これによって、新しい連続光波波長変換の手法を実現し、波長変換のみならず、分子変調を利用した新しい変調素子、モード同期パルス列発生装置への基礎を築いた。以下に得られた成果の概要を記述する。1.ホローコアフォトニック結晶ファイバー中での連続光波と高フィネス共振器中での連続光波のラマン相互作用について、共通する物理過程について比較検討を行った。高フィネス共振器中でのラマン共鳴四光波混合を記述するモデルを構築した。2.水素を充填した分散補償型高フィネス共振器に近赤外連続発振励起光を結合させた上で、Xeガスとの混合によって、共振器内分散を実質的にゼロに制御し、共振器内四光波混合過程の位相整合条件の飛躍的改善に成功した。その結果、従来法に対してアップコンバージョン効率を3桁以上向上させた。3.この位相整合された状態を、共振器内分散は同一であるが圧力の異なる複数の条件において実現し、共振器内分散の制御が四光波混合の高効率化をもたらしていることを実証した。4.励起光・1次ストークス光・2次ストークス光および1次反ストークス光の共振器透過パワーの共振器内蓄積パワーに対する依存性を測定し、1において構築したモデルに良く一致することを明らかにした。これにより、共振器内では、小信号領域を超えた領域で四光波混合が起こっていることが明らかになった。これは、連続光波領域では初めての成果である。5.上述した、共振器内ラマン共鳴四光波混合をホローコアフォトニック結晶ファイバー中で実現するための、設計指針と条件を検討し、現状入手可能な光源による実現可能性を明らかにした。

在2007年，为了使用空心核心光子晶体纤维实现新的波长转换装置，我们对高技巧谐振器中的拉曼相互作用进行了研究，这是为此目的的基础。这已经达到了一种连续的光波波长转换的新方法，并且不仅为波长转换奠定了基础，而且还为利用分子调制的新调制元素和模式锁定的脉冲序列火车发生器奠定了基础。以下是获得结果的概述。 1。进行了共同的物理过程的比较和检查，是关于空心核心光子晶体纤维中连续的光波与高技巧谐振器中连续的光波之间的连续光波之间的相互作用的。构建了一个模型来描述拉曼共振四波在高技巧谐振器中的混合。 2。将近红外连续振荡激励灯耦合到充满氢的分散剂的高技巧谐振器，并与XE气体混合以控制谐振器中的分散体，从而实质上零，从而在相匹配条件下对共振器中的四波混合过程的相匹配条件进行了巨大改进。结果，与常规方法相比，上转换效率已提高了三个以上的数量级。 3。在多种条件下实现了这种相匹配的状态，在多种条件下，谐振器内色散相同但压力不同，并且已经证明，对谐振器内分散体的控制会导致四波混合的效率提高。 4。泵浦灯的谐振传动功率的依赖性，一阶的stok ot of the Light，二阶刺激光线和一阶反stoks Anti-Stoks在谐振器中的累积功率上测量了光线，并且揭示了它与1中构建的型号匹配。这表明在回气管中发生了四波混合物，而在该区域以外的区域中发生了四波混合。这是连续光波区域中的第一次。 5。检查了在空心核心光子晶体纤维中实现拉曼共振混合的上述设计指南和条件，并阐明了使用当前可用的光源的可行性。