[论文解读] SRS generation spanning over two octaves in a graded-index multimode optical fiber

Hamed Pourbeyram, Govind P. Agrawal+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 26, 2013

Optical Network Technologies参考文献 12被引用 1

一句话总结

本研究通过在标准梯度折射率多模光纤中激发受激拉曼散射（SRS），实现了覆盖超过两个倍频程（523–1750 nm）的超宽带超连续谱生成。尽管采用多模泵浦，非线性相互作用过程中仍产生了特定光纤模式中的清晰拉曼峰，表明光束质量显著改善。

ABSTRACT

We report on the generation of new wavelengths, mediated by the stimulated Raman scattering process and extending over two octaves covering 523 to 1750 nm wavelength range, in a standard telecommunication graded-index multimode optical fiber. Despite the highly multimode nature of the pump, the Raman peaks are generated in specific modes of the fiber, confirming substantial beam cleanup during the stimulated Raman

研究动机与目标

• 探索在标准梯度折射率多模光纤中通过受激拉曼散射实现超连续谱生成。
• 研究尽管采用多模泵浦，拉曼散射过程中是否发生光束质量改善。
• 在常规光纤中将拉曼生成光的光谱带宽扩展至超过两个倍频程。
• 确定在高度多模系统中生成的拉曼峰的模式特性。

提出的方法

• 使用标准通信级梯度折射率多模光纤作为非线性介质。
• 采用高功率多模激光源泵浦光纤，以激发受激拉曼散射。
• 对输出光谱进行分析，识别523–1750 nm范围内的拉曼峰。
• 对生成的拉曼光进行模式表征，以评估光束质量和模式组成。
• 将输入泵浦的模式结构与输出拉曼光的模式分布进行比较，以推断光束质量改善情况。

实验结果

研究问题

• RQ1 在多模光纤中，受激拉曼散射是否能够产生覆盖超过两个倍频程的超宽带输出？
• RQ2 在高度多模光纤中，拉曼散射过程中光束质量改善的程度如何？
• RQ3 尽管采用多模泵浦，哪些光纤模式在拉曼过程中被优先激发？
• RQ4 拉曼输出的光谱带宽与泵浦带宽及光纤模式数相比如何？

主要发现

• 在标准梯度折射率多模光纤中，受激拉曼散射在523–1750 nm范围内生成了新波长，覆盖超过两个倍频程。
• 尽管采用多模泵浦，拉曼峰主要在特定且明确的光纤模式中被激发，表明光束质量得到有效改善。
• 光谱展宽无需外部模式控制，完全依赖于多模光纤内部的非线性相互作用。
• 结果表明，受激拉曼散射过程中光束质量改善可在标准多模光纤中自然发生，从而实现高光谱带宽输出。