مفهومی جدید برای بهبود منابع نوری Supercontinuum

منابع نور طیفی یکی از ماژول‌های اصلی همه فناوری‌های نوری مدرن در حال رشد هستند. تقاضاهای بالا توسط برنامه های کاربردی مختلف در تشخیص پزشکی، علوم بنیادی و غربالگری محیطی با الزامات جداگانه از نظر محدوده طیفی و یکنواختی، شدت و پایداری تعیین می شود.

به عنوان مثال، توموگرافی انسجام نوری به یک طیف مسطح برای اطمینان از اسکن با وضوح بالا از شبکیه چشم انسان نیاز دارد. علاوه بر این، طیف‌سنجی دستی کاربرد میدانی راه‌حل‌های سبک وزن با عرضه انرژی محدود را ترجیح می‌دهد. با توجه به اینکه منابع ابرپیوسته مبتنی بر فیبر یک فناوری امیدوارکننده برای ایجاد نور پهن باند از یک لیزر است، بررسی دقیق و بهینه‌سازی این فرآیند تبدیل فرکانس غیرخطی با روش‌های غیر متعارف ضروری است.

دانشمندان موسسه فناوری فوتونیک لایب‌نیتس (لایب‌نیتس IPHT) در ینا، آلمان، به رهبری پروفسور مارکوس ا. منتشر شده در Light Advanced Manufacturing.

کلید کار آنها ترکیب دقیق نانو فیلم‌های رسوب‌شده در داخل الیاف ریزساختار است. فیلم های نانو را می توان از طریق کندوپاش از طریق یک کانال باز در فیبر به طور مستقیم روی هسته نوری اضافه کرد. نویسندگان ادعا می‌کنند: «داشتن آزادی در تنظیم دلخواه ضخامت لایه نانو در طول کل فیبر منجر به فیزیک جالبی می‌شود».

ثابت شده است که افزایش ضخامت گرادیان های نانو فیلم با کج کردن فیبر در محفظه رسوب گذاری مفید است. این گرادیان‌ها شرایط تبدیل فرکانس غیرخطی را در موقعیت‌های مختلف فیبر تغییر می‌دهند تا نوری در طول‌موج‌های مختلف ایجاد کنند و یک طیف خروجی وسیع و مسطح را پر کنند. این امکان ایجاد طیف وسیع و مسطح در انرژی ورودی کم را فراهم می کند.

نظر دانشمندان: "انرژی ورودی کم در ترکیب با اجتناب از شکافت سالیتون مرتبه بالاتر و بی ثباتی مدولاسیون، انسجام بالا و پایداری پالس به پالس عالی را تضمین می کند، که برای مثال، برای اندازه گیری فرکانس نوری مرتبط است." در بالای آن، پهنای باند به سمت مادون قرمز در مقایسه با الیاف تقویت شده با لایه نانویی با ضخامت ثابت افزایش یافته است. آن‌ها به وضوح توضیح می‌دهند: «این مانند رامان است که سالیتون در حال موج‌سواری است که روی موج تغییر پراکندگی به سمت طول‌موج‌های بلندتر موج می‌زند».

مفهوم کلی آنها از گنجاندن رزونانس‌های نوری متغیر طولی در موجبرها به فیبرها محدود نمی‌شود و می‌توان به طور انعطاف‌پذیری با طیف وسیعی از مواد با شاخص بالا مانند اکسیدهای فلزی، کالکوژنیدها و نیمه‌رساناها استفاده کرد. آنها می‌افزایند: «این چالش تولید منابع نوری جدید را از کشیدن الیاف دقیق به لایه‌های رسوب‌دهنده تغییر می‌دهد که به‌طور گسترده‌تر در سراسر جهان در دسترس است».