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      4. 西工大在全光纖二階非線性光學效應研究方面取得進展

        作者:王翠萍、楊德興、毛東 來源:西工大物理科學與技術學院 時間:2020-05-09 18:17 閱讀:125 [投稿]
        提出了一種二維材料輔助的全光纖波長轉換方案,利用該方案制備的波長轉換器,僅需百微瓦量級光功率(遠小于一支普通激光筆的輸出光功率)即可將近紅外光穩定地轉換為可見光。

        近日,西北工業大學物理科學與技術學院趙建林教授研究團隊在全光纖光波長轉換方面取得重要進展。提出了一種二維材料輔助的全光纖波長轉換方案,利用該方案制備的波長轉換器,僅需百微瓦量級光功率(遠小于一支普通激光筆的輸出光功率)即可將近紅外光穩定地轉換為可見光。該技術在全光纖中實現光波長的高效轉換,兼容現有成熟的光纖通信和傳感系統,也為其他高性能全光纖非線性器件的實現開辟了新的途徑。  


        全光纖的波長轉換

         

        利用全光纖的二階非線性效應不僅可以拓展光纖激光器的工作波段,還有望實現全光纖的線性電光調制器、纏繞光子對等,可極大拓展業已成熟的光纖通信、傳感技術在信息處理與感知領域的應用范圍。然而,石英光纖的中心反演對稱性阻礙了其二階非線性效應的產生和利用。目前,基于二階非線性效應實現光波長轉換,需要對光纖進行特殊摻雜、極化等復雜工藝處理,以及高功率脈沖激光泵浦等苛刻條件,因此如何降低光纖中波長轉換的實現條件,成為困擾科學家們的一個難題。 

        針對此問題,研究團隊創新性地提出一種層狀二維材料硒化鎵輔助的全光纖波長轉換器,利用微光纖導波模式的強烈倏逝波與硒化鎵的相互作用,利用百微瓦級連續光即可實現倍頻、和頻等非線性參量轉換過程,進而將近紅外光穩定地轉換為可見光。 

        相關研究成果以“High-efficiency second-order nonlinear processes in an optical microfibre assisted by few-layer GaSe”為題,已在國際光學頂尖期刊《Light: Science & Applications》發表。論文第一作者為團隊姜碧強副教授,通訊作者為甘雪濤教授和趙建林教授,西北工業大學為唯一作者單位。

        論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41377-020-0304-1

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