利用空心光纤探测飞秒脉冲在氩气中成丝过程中的光谱演变3.PDF

第 56 卷 第 5 期 2007 年 5 月 物 　理 　学 　报 Vol. 56 ,No. 5 ,May ,2007 ( ) 10003290200756 05 276504 ACTA PHYSICA SINICA 2007 Chin. Phys. Soc. 利用空心光纤探测飞秒脉冲在氩气中 成丝过程中的光谱演变 ) ) ) ) ) ) ) 曹士英1 　张志刚1 2 　柴 　路1 　王清月1 　杨建军3 　朱晓农3 1) ( 天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室 ,信息技术科学教育部重点实验室 ,天津　300072) 2) ( 北京大学信息科学技术学院 ,量子信息与测量教育部重点实验室 ,北京　100871) 3) ( 南开大学现代光学研究所 ,光电信息技术科学教育部重点实验室 ,天津　300071) ( ) 2006 年 8 月 17 日收到;2006 年 9 月 17 日收到修改稿 μ 　　采用 420 m 纤芯直径、18 cm 长的空心光纤作为探测器 ,在强飞秒激光在氩气中成丝的条件下 ,研究了成丝不 同部位的光谱变化. 实验结果表明由于成丝范围内不同部位的脉冲宽度不一样 ,导致空心光纤位于成丝的不同位 置时所获得的光谱展宽也不尽相同. 在成丝长度范围内的特定位置可以将 50 fs 入射脉冲最窄压缩至 248 fs. 关键词 : 空心光纤 , 成丝 , 光谱展宽 PACC : 4280W , 4280L , 4265J , 4255V 惰性气体中成单丝时可以获得支持 175 fs 脉冲的 1 引 言 宽带光谱 ,他们采用两段成丝中间压缩的方法先后 [11 ] [12 ] 取得了 57 fs 和 51 fs 的脉冲输出. 2004 年 , 成丝现象 ,又称自波导效应 ,是指强超短激光脉 Wagner 等人 , 以 22 mJ 的能量入射 ,仅仅依靠密闭 冲在介质中传输时所形成的细丝现象. 细丝形成过 低压气体的空心光纤 ,未采取任何色散补偿压缩措 程中主要有两个物理机理在起作用 : 自聚焦效应和 施将 289 fs 的脉冲成功地压缩到了 133 fs[13 ] . 2006 自散焦效应. 当由介质克尔效应产生的自聚焦效应 年 Stibenz 等人也实现了毫焦量级脉冲的自压缩 ,他 与由光束衍射和等离子体产生所形成的自散焦效应 们同样未使用任何色散补偿压缩措施便成功地将 相互平衡时就会产生成丝现象. 气体成丝中包含许 45 fs 脉冲压缩至 8 fs[14 ] . 这些都为成丝技术在单周 多复杂的线性和非线性过程 ,例如自相位调制、自聚 期脉冲产生领域的应用奠定了基础. 焦、群延迟色散、拉曼散射、电离等等. 自相位调制、