光子晶体光纤飞秒激光技术研究进展_柴路

第４０卷　第１期年月

中　国　激　光

Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．１

，光子晶体光纤飞秒激光技术研究进展

柴　路　胡明列　方晓惠　刘博文　宋有建　栗岩锋　王清月

（）天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室光电信息技术教育部重点实验室，天津３０００７２摘要　光子晶体光纤自诞生至今的十几年来得到了快速发展，不同结构和各具特色的光子晶体光纤层出不穷。以介绍了目前基于光子晶体光纤飞秒激光技术的实验研究进展，应用于飞秒激光技术的各种光子晶体光纤为主线，

尤其是高功率、高能量飞秒激光系统的研究现状和发展方向。关键词　激光技术；光子晶体光纤；飞秒激光；高功率；高能量

：／中图分类号　ＴＮ２４８．１　　　文献标识码　Ａ　　　ｄｏｉ１０．３７８８ＣＪＬ２０１３４０．０１０１００１

ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＦｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄＬａｓｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｉｅｓｗｉｔｈＰｈｏｔｏｎｉｃ　　　　　　ｇ

ＣｒｓｔａｌＦｉｂｅｒｓ　ｙ

ＣｈａｉＬｕｕＭｉｎｌｉｅａｎＸｉａｏｈｕｉｉｕＢｏｗｅｎｏｎＹｏｕｉａｎ　　Ｈ　　Ｆ　Ｌ　　Ｓｇｇｇｊ　　

ＹａｎｆｅｎａｎＱｉｎｕｅＬｉ　　Ｗｇｇｇｙ　

（ＵｌｔｒａａｓｔＬａｓｅｒＬａｂｏｒａｔｏｒＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｏＯｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｏｒｍａｔｉｏｎ　ＴｅｃｈｎｏｌｏｉｎｉｓｔｒｏＥｄｕｃａｔｉｏｎ，　　　ｆｙ，ｙｙｆｐｆｇｙ，Ｍｙｆ　　　　　

ＣｏｌｌｅｅｏＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄ　ＯｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｉｎｅｅｒｉｎＴｉａｎｉｎ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔＴｉａｎｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ）　　　　ｇｆｐｇｇ，ｊｙ，ｊ　）Ａｂｓｔｒａｃｔｈｏｔｏｎｉｃｃｒｓｔａｌｆｉｂｅｒｓ（ＰＣＦｓｈａｖｅｍａｄｅａｒａｉｄｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｌａｓｔｓｅｖｅｒａｌｅａｒｓｓｉｎｃｅｔｈｅｆｉｒｓｔ　Ｐ　　　　　　　　　　　　　　ｙｐｐｙ

，ａｒｅｏｒｔｉｎ１９９６．ＣｏｎｓｅｕｅｎｔｌｌｌｋｉｎｄｓｏｆＰＣＦｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｈａｖｅｅｍｅｒｅｄｉｎ　　　　　　　　　　　　　ｐｑｙｇ，ａｏｎａｍａｉｎｔｈｒｅａｄｔｈａｔｔｈｅＰＣＦｓａｒｅｕｓｅｄｅｓｅｃｉａｌｌｔｏｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄｌａｓｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｉｅｓｂｒｉｅｆｅｎｄｌｅｓｓｌ．Ｂａｓｅｄ　　　　　　　　　　　　　　ｐｙｇｙ　ｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆｔｈｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｈｉｓｆｉｅｌｄｉｓｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｅｓｅｃｉａｌｌｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｅｒｓｅｃｔｉｖｅｉｎｔｈｅ　　　　　　　　　　　　　　　ｐｐｐｙｐｐ　

／ｈｉｈｏｗｅｒｈｉｈｅｎｅｒｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄｌａｓｅｒｓｓｔｅｍｓｉｓｈｉｈｌｉｈｔｅｄ．－－　　　　ｇｐｇｇｙｙｇｇ　；；；；ｈｏｔｏｎｉｃｏｗｅｒＫｅｗｏｒｄｓｌａｓｅｒｔｅｃｈｎｉｕｅｃｒｓｔａｌｆｉｂｅｒｆｅｍｔｏｓｅｃｏｎｄｌａｓｅｒｈｉｈｈｉｈｅｎｅｒ　　　　　－－ｐｐｑｙｇｇｇｙｙ　

ＯＣＩＳｃｏｄｅｓ４０．３５１０；１４０．４０５０；１４０．７０９０；１４０．３２８０；１９０．７１１０　　１

１　引　　言

１］

（光子晶体光纤［是具有许多明显不同于ＰＣＦ）

的折射率时，ＰＣＦ芯区的全内反射导引机制不存在，导光只是依靠包层形成的某些带隙将特定波长的光限制在芯区，被称为“光子带隙导引型”ＰＣＦ

［３］

（。ＰＢＧＦ）

传统单模光纤特性的一类新型光纤，这些特性都来二维光子晶体结构）所导致的与源于包层特殊设计（

波长相关有效折射率的可调谐性。更重要的是这些特殊设计可以利用一种基质材料的不同掺杂来实现，这也是ＰＣＦ在制造和应用中的优势所在。

根据Ｐ一般可分为两种类型：ＣＦ的导光机制，当包层的有效折射率小于芯区的折射率时，其导光被称为“折射率导引型”或“调机制与传统光纤相同，

［２］

；制的全内反射型”当包层的有效折射率大于芯区

从构成ＰＣＦ的材料性质和包层形式看，ＰＢＧＦ还可分为两类：采用掺杂玻璃（折射率大于硅基）材料填充Ｐ由于没有传统的空气孔ＣＦ的包层空气孔，

［４］

（，结构，被称为“全固型Ｐ该类ＢＧＦ”ＡＳＰＢＧＦ）－

ＰＣＦ的高折射率棒包层与芯区折射率差相对较大，

带隙结构由单层高折射率环即可确定，因此其带隙

［５］

；产生机理被归于反谐振反射光波导（ＡＲＲＯＷ）

；收到修改稿日期：２０１２０８３１２０１２１００７　　收稿日期：－－－－

）、基金项目：国家９国家自然科学基金（７３计划（２０１０ＣＢ３２７６０４，２０１１ＣＢ５０８１０１６０８３８００４，６０９７８０２２，６１０７８０２８，６０１１８０１５，）、）高等学校博士点学科点专项科研基金（和教育部新世纪优秀人才支持计划（６０１７７０１３，６１０２７０８３２００９００３２１１００５０ＮＣＥＴ０７｜－）资助课题。０５９７

，作者简介：柴　路（男博士，教授，博士生导师，主要从事超快激光及其应用等方面的研究。１９５６－）：Ｅ－ｍａｉｌｌｕｃｈａｉｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ－＠ｊ

０１０１００１１－