1、超連續(xù)譜產(chǎn)生現(xiàn)象是指超短脈沖在介質中傳輸時由于介質的非線性效應導致脈沖的光譜被極大的加寬。光子晶體光纖是近年來提出的一種新型光纖，它具有傳統(tǒng)光纖所無法比擬的特殊光學特性，如無截止單模、可控色散以及豐富的光學非線性等特性，是產(chǎn)生超連續(xù)譜的一種有效的介質，所以對光子晶體光纖中超連續(xù)譜產(chǎn)生的研究成為近幾年光纖通信領域的一個研究熱點。本文主要對光脈沖在光子晶體光纖中產(chǎn)生超連續(xù)譜的機理進行了詳細的理論和實驗研究。主要內容如下： 1.從波動

2、方程出發(fā)，對光脈沖在光纖中傳輸時所滿足的方程--非線性薛定諤方程進行了理論推導，介紹了理論研究光脈沖在光子晶體光纖中傳輸時所采用的數(shù)值模擬方法一分步傅里葉方法。 2.利用非線性偏振旋轉技術，在被動鎖模摻鉺光纖激光器中，實驗得到了中心波長為1556.0nm、3dB光譜寬度約為5.5nm、脈寬約為462.0fs、重復頻率為28.6MHz的超短光脈沖；利用該超短光脈沖泵浦光子晶體光纖，在泵浦功率增加到90mW時，得到了20dB帶寬約為

3、140nm的超連續(xù)譜。實驗詳細觀測了不同泵浦功率下超連續(xù)譜形成的過程，分析了其形成機理。 3.利用數(shù)值模擬方法，理論研究了飛秒光脈沖在負色散區(qū)的光子晶體光纖中傳輸時，超連續(xù)譜的形成機理；分析了入射光脈沖的孤子階數(shù)、初始啁啾、脈沖形狀、脈沖寬度、光子晶體光纖的高階色散、高階非線性以及光纖長度對超連續(xù)譜形成的影響；得到了獲得平坦、較寬的超連續(xù)譜所需的最佳光纖長度。 4·利用被動鎖模摻鉺光纖激光器所產(chǎn)生的中心波長為1557.8

4、nm、3dB光譜寬度約為5.0nm、脈寬約為509.0fs、重復頻率為28.2MHz的飛秒光脈沖做泵源，通過鉺鐿共摻光纖放大器進行放大后，泵浦光子晶體光纖，實驗得到了平均功率約為530row、20dB帶寬約為530nm的超連續(xù)激光光譜。并詳細觀測了泵浦功率對超連續(xù)激光光譜產(chǎn)生的影響，同時分析了其形成機理及產(chǎn)生高功率超連續(xù)譜的機理。 5.理論研究了利用普通單模光纖中的調制不穩(wěn)定性產(chǎn)生超連續(xù)譜的新方法，即利用準連續(xù)波作為初始輸入條件