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光子晶體光纖的特性和應(yīng)用介紹
閱讀：673 發(fā)布時(shí)間：2017-12-7
光子晶體光纖簡稱PCF，zui早于20世紀(jì)90年代中后期開發(fā)出來，并迅速進(jìn)入商用。PCF可分為兩大類：基于全內(nèi)反射的折射率引導(dǎo)型光纖和基于光子帶隙效應(yīng)的光子帶隙光纖。與普通的光纖相比，PCF具有更多特性：
1.在一個(gè)很寬的光譜范圍內(nèi)具有單模傳輸特性
2.可以獲得極小的模場直徑（可低于1 um）
3.可以獲得極大的模場直徑（高達(dá)25 um或者更大）
4.可以實(shí)現(xiàn)1300 nm以下零色散
5.可以實(shí)現(xiàn)超常的高雙折射（接近10-2）
6.可以獲得高達(dá)0.9的數(shù)值孔徑
光子晶體光纖的應(yīng)用:
1、飛秒或者皮秒高單脈沖能量通過非線性晶體，產(chǎn)生超連續(xù)光譜（supercontinuum generation-SCG），zui早報(bào)道于1970年。之后科學(xué)家研究了多種材料。超連續(xù)光譜的產(chǎn)生并不是因?yàn)槟骋惶囟ǖ男?yīng)，而是多種非線性效應(yīng)的綜合作用，包括材料的非線性色散效應(yīng)，自相位調(diào)制（self-phase modulation），拉曼散射，相位匹配以及光孤子等。
2、利用超快脈沖泵浦光子晶體光纖可以產(chǎn)生超連續(xù)光譜。很多實(shí)驗(yàn)使用飛秒激光泵浦，可以產(chǎn)生顯著的寬光譜。皮秒激光產(chǎn)生的光譜范圍相較于飛秒激光相比，光譜范圍較窄，但是泵浦源價(jià)格便宜很多，所以獲得更多商業(yè)關(guān)注。
3、盡管只要有足夠的泵浦能量，水中也能觀察到SCG，但是光子晶體光纖是SCG的理想介質(zhì)。PCF的色散可以人工控制，可以與SCG所需的范圍匹配，從而可以將入射光轉(zhuǎn)化成可調(diào)的波長范圍，而所需泵浦能量更低。