用于产生中红外超连续谱的硫系玻璃色散研究

高静; 于峰; 葛廷武; 王智勇

用于产生中红外超连续谱的硫系玻璃色散研究

1.
北京工业大学激光工程研究院国家产学研激光技术中心,北京 100124

基金项目:

科研基地-科技创新平台-光纤激光器研究平台-高功率全光纤激光器的开发(PXM2011_014204_09_000060)

详细信息

作者简介:
高静(1988-),女,博士生,主要从事光纤激光器、超连续谱光纤激光器方面的研究。Email:gaojinggigi@emails.bjut.edu.cn

中图分类号: TN253

Dispersion study of chalcogenide glass for mid-IR supercontinuum generation

1.
National Center of laser Technology,Institute of laser Engineering,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China

摘要: 硫系材料由于具有较长波长的红外透光截止波段,且具有较高的线性折射率和高非线性系数,是产生中红外超连续谱激光的理想非线性介质材料。由于泵浦非线性介质一般多采用波长2 m以下的激光源,所以研究材料的色散很有意义。利用4种不同形式的方程拟合了3种硫系玻璃材料As2S3、As2Se3、Ge33As12Se55的折射率随波长的变化曲线,并计算了材料色散曲线,得到了较为理想的结果,3种材料的零色散波长分别为4.8 m、7.2 m、6.1 m。同时证明了对于硫系玻璃材料,不能只利用短波长下的折射率值拟合计算长波长下的折射率。
- 硫系玻璃 /
- 线性折射率 /
- 色散 /
- 中红外 /
- 超连续谱
Abstract: Due to a high transmission in the infrared range as well as the high linear refractive index and nonlinearity, chalcogenide glass was a good candidate for mid-infrared supercontinuum generation. Since the wavelengths of pump sources for pumping nonlinear mediums are usually less than 2 m, it is valuable to study their material dispersion. Used four different forms of equation to fit the refractive index versus wavelength curves, three different kinds of chalcogenide glass was simulated:As2S3, As2Se3 and Ge33As12Se55, also we got their material dispersion curves by the former simulation results. Their zero-dispersion wavelengths are 4.8 m, 7.2 m, 6.1 m, respectively. While proved that it is not suitable to use refractive index data at short wavelength to fit and simulate the trend at long wavelength for chalcogenide glass.
- chalcogenide glass /
- linear refractive index /
- dispersion /
- mid-IR /
- supercontinuum

[1]	Dudley J M, Genty G, Coen S. Supercontinuum generation in photonic crystal fiber[J]. Review of Modern Physics, 2006, 78(4): 1135-1184.
[2]
[3]	Sanghera J S, Shaw L B, Aggarwal I D. Chalcogenide glass-fiber-based mid-IR Sources and applications[J]. IEEE, 2009, 15(1): 114-118.
[4]
[5]
[6]	Dai Shixun, Chen Huiguang, Li Maozhong, et al. Chalcogenide glasses and their infrared optical applications[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(4): 847-852. (in Chinese)戴世勋, 陈惠广, 李茂忠, 等. 硫系玻璃及其在红外光学系统中的应用[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(4): 847-852.
[7]	Jonathan H, Price H V, Monro T M, et al. Mid-IR supercontinuum generation from nonsilica microstructured optical fibers [J]. IEEE, 2007, 13(3): 738-748.
[8]
[9]
[10]	Shaw L B, Gattass R R, Sanghera J S, et al. All-fiber mid-IR supercontinuum source from 1.5 to 5 m[C]//SPIE, 2011, 7914, 79140P.
[11]
[12]	Weiblen R J, Docherty A, Hu J, et al. Calculation of the expected bandwidth for a mid-infrared supercontinuum source based on As2S3 chalcogenide photonic crystal fibers[J]. Optics Express, 2010, 18(25): 26666-26674.
[13]	Slusher R E, Lens G, Hodelin J, et al. Large Raman gain and nonlinear phase shifts in high-purity As2Se3 chalcogenide fibers[J]. Journal of Optical Society of America B, 2004, 21(6): 1146-1155.
[14]
[15]	Marcuse D. Light Transmission Optics [M]. New York: Van Nostrand Reinhold, 1982.
[16]
[17]	Cherif R, Salem A B, Zghal M, et al. Highly nonlinear As2Se3-based chalcogenide photonic crystal fiber for midinfrared supercontinuum generation[J]. Optical Engineering, 2010, 49(9): 095002.
[18]
[19]	Ung B, Skorobogatiy M. Chalcogenide microporous fibers for linear and nonlinear applications in the mid-infrared[J]. Optics Express, 2010, 18(8): 8647-8659.
[20]
[21]	Agrawal G P. Nonlinear Fiber Optics Fourth Edition Applications of Nonlinear Fiber Optics[M]. 2nd ed. Singapore: Elsevier Pte. Ltd., 2009.
[22]
[23]	Dudley J M, Taylor J R. Supercontinuum Generation in Optical Fiber [M]. New York: Cambridge University Press, 2010.

[1]	刘晓刚, 许彦涛, 郭海涛, 闫兴涛, 孔德鹏, 沈晓明, 常燕杰, 张豪. 长波红外硫系玻璃光纤束制备与大面阵成像性能研究（特邀） . 红外与激光工程, 2023, 52(5): 20230110-1-20230110-7. doi: 10.3788/IRLA20230110
[2]	陈津津, 周港杰, 谭燕, 戴世勋, 林常规. 基于新型硫系玻璃的红外成像光学系统（特邀） . 红外与激光工程, 2023, 52(5): 20230102-1-20230102-9. doi: 10.3788/IRLA20230102
[3]	任行, 王天枢, 杜垒, 李鑫, 肖林, 周见红. 光纤中无波分裂脉冲的平坦超连续谱产生 . 红外与激光工程, 2023, 52(5): 20220745-1-20220745-9. doi: 10.3788/IRLA20220745
[4]	李颖奎, 任行, 李鑫, 杜垒, 王天枢, 姜会林. 耗散孤子和束缚态脉冲可切换的超连续谱产生 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20220035-1-20220035-6. doi: 10.3788/IRLA20220035
[5]	雷姚远, 陈琦凯, 刘逸天, 马耀光. 中红外超表面的成像和检测原理及应用进展（特邀） . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20220082-1-20220082-19. doi: 10.3788/IRLA20220082
[6]	孙旭, 赵建行, 周姚, 曹英浩, 周见红. 硫系玻璃Ge₂₈Sb₁₂Se₆₀薄膜光学非线性增强色散特性 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210609-1-20210609-6. doi: 10.3788/IRLA20210609
[7]	文兵, 邓杨保, 韦家谋, 张赛文, 陈德鹏, 邓曙光, 张光富. 双零色散介质中cosh-Airy脉冲超连续谱产生与操控 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210618-1-20210618-11. doi: 10.3788/IRLA20210618
[8]	刘艺超, 周姚, 赵建行, 周见红, 宋瑛林. 表面增强硫系玻璃Ge₂₈Sb₁₂Se₆₀薄膜非线性吸收（特邀） . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201071-1-20201071-5. doi: 10.3788/IRLA20201071
[9]	贾志旭, 姚传飞, 李真睿, 贾世杰, 赵志鹏, 秦伟平, 秦冠仕. 基于氟碲酸盐光纤的高功率中红外超连续光源(特邀) . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 803004-0803004(11). doi: 10.3788/IRLA201847.0803004
[10]	王景楠, 聂劲松. 超连续谱光源辐照可见光CMOS图像传感器的实验研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 106004-0106004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0106004
[11]	张倩, 张培晴, 曾江辉, 戴世勋, 王训四. 中红外Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅硫系玻璃光纤光栅光开关 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 720002-0720002(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0720002
[12]	曾江辉, 张培晴, 张倩, 李杏, 许银生, 王训四, 戴世勋. 啁啾光纤光栅在硫系光纤激光器中的色散补偿 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1005007-1005007(7). doi: 10.3788/IRLA201758.1005007
[13]	刘永华, 祖成奎, 赵华, 王琪, 王衍行, 韩滨, 赵慧峰, 金扬利. 红外热成像系统用硫系玻璃的熔制技术 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1472-1476.
[14]	付强, 张新. 基于硫系玻璃的中波红外光学系统无热化设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1467-1471.
[15]	张世强, 蔡雷, 张政, 卢慧玲, 周松青, 瞿谱波. 超连续谱激光光束质量特性 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1428-1432.
[16]	刘永兴, 张培晴, 戴世勋, 王训四, 林常规, 张巍, 聂秋华, 徐铁峰. 中红外硫系光子晶体光纤参量放大特性模拟研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 511-516.
[17]	芦雅静, 宋宝安, 董伟, 徐铁峰, 戴世勋, 聂秋华, 沈祥, 林常规. 硫系玻璃在汽车夜视系统中的应用 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2815-2818.
[18]	曹凤珍, 张培晴, 戴世勋, 王训四, 徐铁峰, 聂秋华. 用于产生超连续谱的硫系光子晶体光纤的色散特性 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1150-1155.
[19]	王彦斌, 李华, 王敏, 邹前进, 亓凤杰, 袁春. 全光纤双波长泵浦产生超连续谱的仿真研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 1050-1055.
[20]	宋宝安, 王乔方, 张莹昭, 戴世勋, 徐铁锋, 聂秋华, 王训四, 沈祥, 吴礼刚, 林常规. 红外硒基硫系玻璃光学非均匀性及影响因素分析 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 1985-1989.

点击查看大图

计量

文章访问数: 264
HTML全文浏览量: 32
PDF下载量: 223
被引次数: 0

全文HTML

参考文献 (23)

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

留言板

用于产生中红外超连续谱的硫系玻璃色散研究

作者简介:
高静(1988-),女,博士生,主要从事光纤激光器、超连续谱光纤激光器方面的研究。Email:gaojinggigi@emails.bjut.edu.cn

Dispersion study of chalcogenide glass for mid-IR supercontinuum generation

计量

用于产生中红外超连续谱的硫系玻璃色散研究

1. 北京工业大学激光工程研究院国家产学研激光技术中心,北京 100124

作者简介:
高静(1988-),女,博士生,主要从事光纤激光器、超连续谱光纤激光器方面的研究。Email:gaojinggigi@emails.bjut.edu.cn

English Abstract

Dispersion study of chalcogenide glass for mid-IR supercontinuum generation

1. National Center of laser Technology,Institute of laser Engineering,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China

全文HTML

目录

留言板

用于产生中红外超连续谱的硫系玻璃色散研究

作者简介: 高静(1988-),女,博士生,主要从事光纤激光器、超连续谱光纤激光器方面的研究。Email:gaojinggigi@emails.bjut.edu.cn

Dispersion study of chalcogenide glass for mid-IR supercontinuum generation

计量

出版历程

用于产生中红外超连续谱的硫系玻璃色散研究

1. 北京工业大学 激光工程研究院 国家产学研激光技术中心,北京 100124

作者简介: 高静(1988-),女,博士生,主要从事光纤激光器、超连续谱光纤激光器方面的研究。Email:gaojinggigi@emails.bjut.edu.cn

English Abstract

Dispersion study of chalcogenide glass for mid-IR supercontinuum generation

1. National Center of laser Technology,Institute of laser Engineering,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China

全文HTML

目录

作者简介:
高静(1988-),女,博士生,主要从事光纤激光器、超连续谱光纤激光器方面的研究。Email:gaojinggigi@emails.bjut.edu.cn

1. 北京工业大学激光工程研究院国家产学研激光技术中心,北京 100124

作者简介:
高静(1988-),女,博士生,主要从事光纤激光器、超连续谱光纤激光器方面的研究。Email:gaojinggigi@emails.bjut.edu.cn