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[1]杨超凡,邹 凡,金锐博,等. 商用光纤产生高能低噪声平坦可见光超连续谱的设计 [J].武汉工程大学学报,2025,47(02):210-217.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202403032]
　YANG Chaofan,ZOU Fan,JIN Ruibo,et al. High-energy low-noise flat visible supercontinuum spectrum generation in commercial optical fibers [J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2025,47(02):210-217.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202403032]
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商用光纤产生高能低噪声平坦可见光超连续谱的设计
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
47
期数:
2025年02期
页码:
210-217
栏目:
机电与信息工程
出版日期:
2025-05-09

文章信息/Info

Title:
High-energy low-noise flat visible supercontinuum spectrum generation in commercial optical fibers
文章编号:
1674 - 2869（2025）02 - 0210 - 08
作者:
光学信息与模式识别湖北省重点实验室（武汉工程大学），湖北 武汉 430205
Author(s):
Hubei Key Laboratory of Optical Information and Pattern Recognition （Wuhan Institute of Technology）， Wuhan 430205， China
关键词:
Keywords:
分类号:
TN248
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202403032
文献标志码:
A
摘要:
可见光超连续谱（SC）是原子光频标系统的重要组成部分，直接用于多种光频标的计量、转换和传播。为满足稳定度达10-18量级光频标的应用需求，本文基于数值迭代仿真算法，提出了一种商用光纤产生高能低噪声平坦可见光SC的有效设计。通过选取中心波长780 nm、脉宽200 fs以及峰值功率300 kW的线偏振脉冲激光泵浦长度15 cm的商用保偏光子晶体光纤（NL-PM-1050-NEG），充分利用受激拉曼散射与四波混频耦合作用导致SC噪声放大的增益饱和，有效抑制非相干的展宽贡献。获得的可见光SC光谱覆盖456~1 526 nm，平坦度为7 dB，光谱能量约为60 nJ，平均相干因子[〈|g12|〉]和平均相对强度噪声[〈NRIN〉]分别达到了1和0.11%。该可见光SC不仅具有媲美以往工作的高相位相干特性、低强度噪声以及可观的光谱平坦度，而且产生的光谱范围达到了3个倍频程，光谱能量提升了数倍以上。此外，所采用的光子晶体光纤为商用光纤，与自制光纤方案对比，节约了研发成本、减少了研发周期。
Abstract:
Visible supercontinuum spectrum （SC） is an important component of atomic optical frequency standards， and is directly used for measurement， conversion， and transmission of various optical frequencies. To meet the application requirements of optical frequency standards with stability at the 10-18 level， we proposed an effective design for high-energy， low-noise， flat visible SC generation using commercial optical fibers based on numerical iterative simulation algorithms. Selecting a polarization-maintaining photonic crystal fiber （NL-PM-1050-NEG） at 780 nm wavelength， 200 fs pulse width， 300 kW peak power， and 15 cm pump length， the gain saturation from stimulated Raman scattering and four-wave mixing coupling suppresses noise amplification， successfully inhibiting incoherent broadening. The resulted visible SC spans 456-1 526 nm， with a 7 dB flatness， an approximately 60 nJ spectral energy， and average coherence factor and relative intensity noise of 1 and 0.11%， respectively. This visible SC has high phase coherence， low intensity noise， and notable spectral flatness , covers a spectral range of three octaves， and has a spectral energy several times higher. Using a photonic crystal fiber commercially reduces costs and development time compared to custom-made fibers.

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相似文献/References:

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-03-29
基金项目：国家自然科学基金 （11904112，92365106，12074299） ；武汉工程大学科学研究基金（K202255）；湖北省自然科学基金（2022CFA039）
作者简介：杨超凡，硕士研究生。Email： witycf97828@163.com
*通信作者：吴浩煜，博士，特聘副教授。Email： haoyuwu@wit.edu.cn
引文格式：杨超凡，邹凡，金锐博，等. 商用光纤产生高能低噪声平坦可见光超连续谱的设计［J］. 武汉工程大学学报，2025，47（2）：210-217.
更新日期/Last Update: 2025-05-08