Multi-octave supercontinuum from mid-IR filamentation in bulk
在超连续谱产生中，各种传播效应结合起来产生了具有深远可能性的强超短光脉冲的显著光谱展宽。不同的应用对光源特性提出了高度不同和具有挑战性的要求，例如从紫外（UV）到可见光（VIS）到近红外（NIR）和中红外（MIR）的光谱覆盖范围。对于许多应用而言，发射到发射的可重复性、高光谱能量密度、不存在复杂或非确定性脉冲分裂也是必不可少的。在这里，我们提出了一个“多合一”的解决方案，第一个超连续光谱在批量覆盖最宽的带宽从刚刚超过紫外线远到中红外线。该光谱跨越三个以上的倍频程，具有高光谱能量密度（每纳米3 pJ至10 nJ），具有高的逐次再现性，并且是载波到包络相位（CEP）稳定的。我们的方法，基于飞秒MIR脉冲在反常色散制度的激励，允许一类新的简单和紧凑的超连续谱源。
2011-10-25 physics.optics
Two octave supercontinuum generation in a non-silica graded-index multimode fiber
报道了在非石英渐变折射率多模光纤中产生从可见光到中红外（700 - 2800 nm）的两倍频程超连续谱。光纤设计是基于一个纳米结构的核心组成的两种类型的铅铋镓酸盐玻璃棒具有不同的折射率。与石英光纤相比，这种结构产生有效的抛物线折射率分布、扩展的传输窗口和十倍增加的非线性。利用正常和反常色散区波长的飞秒脉冲泵浦，详细研究了周期性自成像产生超连续谱的机制和不稳定性。值得注意的是，适当的注入条件下，在高功率制度的输出光束轮廓显示出清晰的签名，光束自清洁非线性模式混合。利用广义非线性薛定谔方程的时空3+ 1维数值模拟解释了实验观测，在整个两倍频程谱带宽上，模拟谱与实验非常吻合.这些结果展示了一种新的途径，在中红外产生明亮的超宽带光源。
2021-08-20 physics.optics
Multiple-octave spanning mid-IR supercontinuum generation in bulk quadratic nonlinear crystals
明亮的宽带相干中红外辐射对于激发和探测分子振动是重要的。利用传统的二次非线性晶体如Li_2O_3的级联非线性特性，研究了自散焦近红外孤子在可见光、近红外和短波长中红外波段的超连续谱产生。晶体被切割用于非临界相互作用，因此单个中红外飞秒泵浦源的三波混频导致高度相位失配的二次谐波产生。这种自作用的级联过程导致在中红外泵浦波长处形成自散焦孤子，并且在自压缩点之后观察到多倍频程跨越超连续谱（覆盖1.6- $7.0~μ$ m）。结果记录在3- $4~μ$ m范围内泵浦的市售晶体LiInS $_2$中，但是也可以容易地使用其它中IR晶体。
2016-03-18 physics.optics
Mid-infrared supercontinuum generation in tapered chalcogenide fiber for producing octave-spanning frequency comb around 3 μm
我们展示了中红外（mid-IR）超连续谱产生（SCG），其瞬时带宽为2.2至5 μm，低于峰值40 dB，覆盖了分子光谱学和许多其他应用所需的波长范围。SCG发生在一个锥形的As 2S 3光纤制备的原位拉锥和飞秒脉冲泵浦的锁模掺铒光纤激光器的次谐波。窄线宽干涉。激光验证了近红外频率梳的相干特性通过这些级联的非线性过程得到了保留。利用这种方法，稳定的宽中红外频率梳可以从商业上可获得的近红外频率梳导出，而无需额外的稳定机制。
2012-08-21 physics.optics
Real time noise and wavelength correlations in octave-spanning supercontinuum generation
我们利用色散傅里叶变换测量飞秒超连续谱产生中的一次到一次的光谱不稳定性。我们研究了具有不同色散波产生的超连续谱产生的起始阶段，以及带宽跨越一个倍频程的高度不稳定的超连续谱制度。波长相关图允许识别分离的光谱分量之间的相互作用，即使这种相互作用在拍摄到拍摄或平均测量中不明显。实验结果进行了解释，使用数值模拟。我们的研究结果表明，色散傅里叶变换研究超连续谱产生过程中的光谱噪声的明显优势。
2013-05-16 nlin.PS physics.optics
Modulation control and spectral shaping of optical fiber supercontinuum generation in the picosecond regime
数值模拟研究了如何通过输入脉冲调制来主动控制皮秒脉冲在光纤中产生超连续谱。通过在存在噪声的情况下进行多次模拟，我们展示了如何使用适当频率和深度的输入包络调制来生成具有增加的带宽和改善的稳定性的定制超连续谱。结果进行了讨论的非线性传播动力学和泵耗尽。
2008-09-14 physics.optics
Picosecond Supercontinuum Generation in All-Normal Dispersion Optical Fibers Enabled by Polarization Instabilities
Université Marie et Louis Pasteur, CNRS, Institut FEMTO-ST（玛丽和路易·巴斯德大学，法国国家科学研究中心，FEMTO-ST研究所）；Université de Lille, CNRS, PhLAM-Physique des Lasers Atomes et Molécules（里尔大学，法国国家科学研究中心，PhLAM激光原子与分子物理实验室）
研究通过皮秒泵浦在高双折射全正常色散硅基光子晶体光纤中实现高效宽带超连续谱生成，结合偏振调制不稳定性与级联拉曼散射，拓展了超连续谱的应用前景。
2026-04-01 physics.optics
Intense multi-octave supercontinuum pulses from an organic emitter covering the entire THz frequency gap
在太赫兹（THz）技术中，长期存在的挑战之一是形成覆盖难以访问的1-15 THz频率范围（所谓的THz间隙）的强脉冲。该频带位于电子（<1 THz）和光学（>15 THz）可访问的光谱之间，具有一系列重要的集体模式和分子指纹，这些模式和分子指纹不能被目前的THz源完全访问。虽然目前的高能量THz源被限制在0.1- 4THz，但是利用强THz脉冲对整个THz间隙的可访问性将大大拓宽THz应用，如更高分辨率的活细胞成像、癌症诊断、对物质和光的共振和非共振控制、强场诱导的催化反应、场诱导的瞬态的形成以及爆炸物的非接触检测。在这里，我们提出了一种新的，一体化的解决方案，用于产生和定制具有稳定绝对相位的极其强大的超连续太赫兹脉冲，并覆盖整个太赫兹间隙（0.1-15太赫兹），因此超过7个倍频程。我们的方法将太赫兹光子学的范围扩展到以前无法到达的强烈源的频率范围。
2014-07-26 physics.optics
Octave-spanning supercontinuum generation in a CMOS-compatible thin Si3N4 waveguide coated with highly nonlinear TeO2
本研究提出在400 nm薄Si3N4波导上涂覆高非线性TeO2，在258 W低峰值功率下实现跨倍频程超连续谱产生，为硅光子芯片单片集成多种功能提供新途径。
2023-09-15 physics.optics
Three octave spanning supercontinuum by red-shifted dispersive wave in photonic crystal fibers
本文提出了一种三层折射率导向的硅酸铅（SF 57）光子晶体光纤，该光纤具有大的有效非线性系数和低的反常色散，适合于产生超连续谱。在工作波长1550 nm处，反常色散和有效非线性系数的典型优化值分别为~4 ps/km/nm和~1078 W^（-1）km^（-1）。通过数值模拟，在峰值功率为5 kW，脉宽为50 fs的sech光脉冲作用下，所设计的光纤有望在900 ~ 7200 nm范围内呈现出三倍频程的超连续谱。由于交叉相位调制和四波混频过程，产生了长范围的红移色散波，这有助于实现如此大的展宽。此外，我们研究了超连续谱产生与输入脉冲峰值功率增量的兼容性，并简要讨论了非线性过程对超连续谱产生的影响。
2015-09-01 nlin.PS physics.optics
An octave spanning mid-infrared frequency comb generated in a silicon nanophotonic wire waveguide
我们展示了一个倍频程跨越频率梳的光谱覆盖波长从1,540 nm到3,200 nm。超连续谱是通过用70 fs的脉冲以仅15 pJ的能量泵浦1cm长的色散工程硅线波导而产生的。我们确认的相位相干性的输出光谱拍超连续谱与窄带连续激光。我们表明，实验结果与数值模拟一致。
2014-05-16 physics.optics
Soliton explosion driven multi-octave supercontinuum generation by geometry-enforced dispersion design in antiresonant hollow-core fibers
在充气波导中产生超快超连续谱是一种使能技术，适用于从阿秒计量到生物光子学的许多有趣的应用，其中光谱展宽的量关键地取决于传播模式的脉冲色散。在这里，我们表明，在充气反共振空芯光纤的结构共振提供了一个额外的自由度的色散工程，允许产生超过三个倍频程的宽带光范围内的深紫外波长到近红外。我们的观察依赖于在泵浦激光器的光谱附近的几何诱导共振优于气体色散的引入，利用氪填充光纤，我们在单模光纤中观察到了从200 nm到1.7 μm的光谱展宽，输出能量约为23 μJ。模拟结果表明，这种高效率的频率产生源于一种新的物理效应，即由强非绝热模色散分布引起的孤子爆炸，这种效应加上光纤的色散调谐能力，将使紧凑的超宽带高能量源从紫外到中红外光谱范围内跨越。
2017-01-13 physics.optics
Octave-spanning supercontinuum coherent soft X-ray for producing a single-cycle soft X-ray pulse
本文提出利用单周期中红外脉冲在氩气和氖气中产生倍频程超连续高次谐波，并通过锆、锡滤光片补偿色散，分别获得40 as和23 as的单周期软X射线阿秒脉冲。
2024-07-26 physics.optics
High Power, High Efficiency, Continuous-Wave Supercontinuum Generation using Standard Telecom Fibers
我们展示了一个简单的模块，倍频程跨越连续波超连续谱产生使用标准的电信光纤。该模块可以接受任何高功率掺镱光纤激光器作为输入。输入光通过拉曼频移的级联被传输到电信光纤的异常色散区。最近提出的具有分布式反馈的拉曼激光器架构有效地执行这些拉曼转换。在880- 1900 nm范围内，获得了一个跨越1000 nm（>1倍频程）的光谱。超连续谱的平均功率约为34 W，转换效率高达44%。输入波长捷变证明了在宽的输入波长范围内与类似的超连续谱。
2018-04-04 physics.optics
2.7-octave supercontinuum generation spanning from ultraviolet to near-infrared in thin-film lithium niobate waveguides
本研究针对纳米光子平台难实现宽谱超连续谱的问题，通过色散管理设计反常色散波导、掺MgO抑制光折变效应，在TFLN波导中实现了330-2250nm的2.7倍频程无间隙超连续谱，达无精细微畴TFLN平台最优水平。
2025-05-18 physics.optics
Multi-Octave Supercontinuum Generation and Frequency Conversion based on Rotational
阿秒科学领域最初是通过将强激光脉冲非线性压缩到两个光学周期以下而实现的。20年后，产生如此短的脉冲仍然需要最先进的少周期激光放大器，以最有效地利用稀有气体中的“瞬时”光学非线性，实现光谱展宽和参数频率转换。在这里，我们表明，非线性压缩实际上可以更有效地驱动时，在分子气体中的脉冲远远长于几个周期，由于增强的光学非线性与旋转对齐。我们使用来自工业级激光放大器的80个周期的脉冲，在充气毛细管中同时驱动分子排列和超连续谱的产生，产生超过两个倍频程的相干带宽，并实现>45倍的压缩，持续时间为1.7个周期。由于增强的非线性与旋转运动有关，因此可以利用动力学进行长波长频率转换和压缩皮秒激光器。
2019-10-24 physics.atom-ph physics.optics
Low-Energy, Octave-Spanning Supercontinuum Generation in Ta_2O_5 Waveguides: Towards Optical Coherence Metrology
Northwestern Polytechnical University（西北工业大学）；School of Artificial Intelligence, OPtics and ElectroNics, Northwestern Polytechnical University（西北工业大学人工智能与光学电子学院）；School of Integrated Circuits, Northwestern Polytechnical University（西北工业大学集成电路学院）；Key Laboratory of Light Field Manipulation and Information Acquisition, Ministry of Industry and Information Technology, and Shanxi Key Laboratory of Optical Information Technology, School of Physical Science and Technology, Northwestern Polytechnical University（工业和信息化部光场调控与信息获取重点实验室，山西省光信息技术重点实验室，西北工业大学物理科学与技术学院）
本研究提出了一种低能耗的Ta₂O₅波导，实现两八度跨度的超连续谱生成，展示了在生物医学成像和精密计量中的应用潜力。
2026-02-12 physics.optics
Generation of ultra broadband coherent supercontinuum in tapered and dispersion managed silicon nanophotonic waveguides
研究了用于产生最佳超宽带超连续谱（SC）的锥形和色散管理（DM）硅纳米光子波导。DM波导是示出纵向依赖的群速度色散的结构，其由波导宽度随传播距离的变化引起。为了生成最优的SC，遗传算法已被用来找到最好的分散图。对于2 $μ$ m、200 fs和6.4 pJ输入脉冲，这允许分别对于锥形波导和DM波导在-20 dB水平下产生跨越从1300 nm到2860 nm的1.14倍频程和从1200 nm到2870 nm的1.25倍频程的高度相干超连续谱。这两种结构与通常考虑的最佳固定宽度波导的比较表明，SC在更精细的DM波导中更宽和更平坦，同时通过变化的色散确保高相干性。
2017-01-20 physics.optics
Suppression of coherence degradation due to plasma contribution in high-power supercontinuum generation in coated metallic hollow waveguides
研究了在金属介质覆盖的空芯波导中，等离子体对高功率孤子诱导超连续谱产生的影响对噪声退化的抑制。超连续谱的高相干性与等离子体密度突然上升形成的相干种子成分有关。我们预言在这种波导中可以产生高相干的超连续谱，其谱宽为两倍频程，谱功率密度在MW/nm范围内。
2009-03-03 physics.optics
Low-noise supercontinuum generation in chiral all-normal dispersion photonic crystal fibers
本文研究手性全正常色散光纤中超连续谱产生，利用其圆双折射特性消除偏振不稳定性，在802 nm泵浦下实现倍频程跨度、稳定圆偏振的低噪声超连续谱。
2023-08-08 physics.optics
High-power supercontinuum generation in dielectric-coated metallic hollow waveguides
在这封信中，我们从理论上研究了一种新的方法，孤子诱导超连续谱的基础上的应用金属介质涂层的空芯波导。这种波导的低损耗允许使用具有增强的色散控制的较小直径，并且使得能够产生具有前所未有的高光谱峰值功率密度的两倍频程宽光谱，其比具有高相干性的标准PCF大高达五个数量级。我们还预言在这种波导中可以产生高功率的真空紫外超连续谱。
2009-03-02 physics.optics
On-chip directional octave-spanning supercontinuum generation from high order mode in near ultraviolet to infrared spectrum using AlN waveguides
片上紫外-红外（UV-IR）光谱频率计量作为量子物理、化学和生物学基础研究的表征工具至关重要。由于强的材料色散，传统技术无法证明可以应用于产生覆盖整个UV-IR波长的相干宽带光谱的设备。在这项工作中，我们探索了几种新的技术，用于超连续谱产生覆盖近紫外到近红外光谱使用AlN微光子波导，这是必不可少的频率计量应用：首先，创建异常色散，高阶模式（TE 10），连同其精心设计的高效激发策略。其次，通过三阶色散和二次谐波产生，利用孤子裂变展宽光谱，实现了近红外到近紫外的定向能量转移。最后，采用高质量的AlN单晶材料实现了从紫外到红外的宽带透明，在0.36 nJ的较低脉冲能量下，超连续谱产生的实验光谱范围从490 nm到1100 nm以上，二次谐波产生带从405 nm到425 nm。这项工作为紫外-红外全光谱片上频率计量应用铺平了道路。
2019-09-13 physics.app-ph physics.optics
Supercontinuum generation and carrier envelope offset frequency measurement in a tapered single-mode fiber
我们报道了通过将飞秒Yb光纤激光脉冲发射到芯径为3 μ m的锥形单模光纤中产生超连续谱。一个以上的倍频程，从550至1400 nm，已获得与输出功率为1.3 W，在250 MHz的重复频率，对应于高达60%的耦合效率。通过使用典型的f-2f干涉仪，测量了载波包络偏移频率，发现其信噪比接近30 dB。
2014-09-28 physics.optics
Blue-enhanced Supercontinuum Generation in a Fluorine-doped Graded-index Multimode Fiber
利用1064 nm皮秒光源泵浦，在纤芯为50 μ m的渐变折射率掺氟多模光纤中实现了蓝光增强宽带超连续谱的产生。在相对较短的光纤中实现了从~400 nm到2,400 nm的多倍频程超连续谱。测得的光谱和多模非线性特性进行了比较的锗掺杂的梯度折射率多模光纤。结果表明，工程的玻璃组合物，从而其色散和吸收特性，提供了一种新的和有效的方法，以进一步控制在高度多模抛物型折射率光纤的非线性动力学。
2018-10-27 physics.optics
Coherent, directional supercontinuum via cascaded dispersive wave generation
我们展示了一种新的方法，通过级联色散波产生相干，定向超连续谱。通过在正常群速度色散状态下泵浦，第一色散波的脉冲压缩导致第二色散波的产生，导致主要在泵浦光谱的一侧产生的倍频程跨越超连续谱。我们从理论上研究的动力学，并表明，所产生的光谱是高度相干的。我们通过实验证实了这种动态行为和氮化硅波导中的相干特性，通过使用f-2f干涉仪直接检测我们的飞秒泵浦源的载波包络偏移频率。我们的技术提供了一个稳定的，高功率的，集成的超连续谱源，低噪声和高相干性，包括直接梳状光谱应用的路径。
2017-08-11 physics.optics
Photonic chip-based resonant supercontinuum
光纤中超连续谱的产生是人们发现的最引人注目的非线性效应之一，它可以将短脉冲转换成跨越多倍频程的相干谱。然而，产生相干和宽带的超连续谱需要同时具有高峰值功率的超短脉冲。这导致效率随着脉冲重复率的增加而降低，这阻碍了在微波线间距（即10 GHz）处的超连续谱。相比之下，孤子微梳可以产生倍频程跨越光谱，但只有在数百GHz的高重复率下才具有良好的转换效率。在这里，我们用共振超连续谱弥合了这一效率差距，允许使用超低6皮焦能量的输入脉冲产生超连续谱，持续时间为1皮秒，比典型的长10倍。通过将同步脉冲驱动应用于色散工程的低损耗Si $_3$ N $_4$光子芯片微谐振器，我们产生了具有强色散波的耗散克尔孤子，两者都与输入脉冲绑定。这产生了平滑的、平坦的2，200线频率梳，具有28 GHz的电子可检测重复率，构成了迄今为止产生的任何微梳的最大带宽-线计数乘积。引人注目的是，我们观察到，孤子存在于一个弱约束状态的输入脉冲，稳定其重复率，但同时允许噪声传输从一个到另一个被抑制，即使偏移频率低于线性腔衰减率的100倍。我们证明，这种非线性滤波可以通过脉冲驱动异步增强，以保持梳的相干性。两者合计，我们的工作建立了共振超连续谱作为一个有前途的路线，宽带和相干光谱。
2020-03-23 physics.optics
Ultrafast supercontinuum fiber-laser based pump-probe scanning MOKE microscope for the investigation of electron spin dynamics in semiconductors at cryogenic temperatures with picosecond time and micrometer spatial resolution
我们描述了一个双色泵浦-探测扫描磁光克尔效应（MOKE）显微镜，我们已经开发的研究在低温下的半导体中的电子自旋现象与皮秒的时间和微米的空间分辨率。我们的显微镜的关键创新是使用超快“白光”超连续光纤激光源，它提供了整个可见光和近红外光谱范围的访问。我们的克尔显微镜允许独立选择激发和检测能量，同时避免了同步两个单独的皮秒激光系统的脉冲序列的必要性。独立调谐泵浦和探测波长的能力使得能够研究激发能对光致电子自旋动力学的影响。我们演示了皮秒实空间成像的光激发电子自旋包在（110）GaAs量子阱样品的扩散膨胀，以说明仪器的能力。
2013-10-11 cond-mat.mes-hall physics.ins-det physics.optics
Supercontinuum generation in a graded-index multimode tellurite fiber
该研究在纳米结构纤芯的碲酸盐渐变折射率多模光纤中实现近两个倍频程的超连续谱，分析了不同色散区的动力学特性，数值模拟与实验吻合，为软玻璃光纤高功率中红外超连续谱光源提供了新方向。
2024-05-10 physics.optics
High power high repetition rate supercontinuum generation in graded-index multimode fibers
渐变折射率多模光纤可以处理高平均功率，并且由于内部光的时空演化而具有独特的非线性动力学特征。本文报道了利用一个紧凑的掺镱全光纤激光器系统在渐变折射率多模光纤中产生倍频程谱平坦超连续谱。超连续谱的输出功率高达$\sim$ 4 W和2 MHz的重复率获得超过1 $μ$ m的频谱带宽。研究了发射功率、重复频率、光纤长度和纤芯尺寸对超连续谱演化的影响。数值模拟研究了非线性动力学的细节，计算结果与实验光谱吻合得很好。据我们所知，这是在标准渐变折射率多模石英光纤中报道的最高平均功率和重复频率的超连续谱源
2017-09-26 physics.optics
Generation of ultra broadband coherent supercontinuum in tapered and dispersion managed silicon nanophotonic waveguides
研究了用于产生最佳超宽带超连续谱（SC）的锥形和色散管理（DM）硅纳米光子波导。DM波导是示出纵向依赖的群速度色散的结构，其由波导宽度随传播距离的变化引起。为了生成最优的SC，遗传算法已被用来找到最好的分散图。对于2 $μ$ m、200 fs和6.4 pJ输入脉冲，这允许分别对于锥形波导和DM波导在-20 dB水平下产生跨越从1300 nm到2860 nm的1.14倍频程和从1200 nm到2870 nm的1.25倍频程的高度相干超连续谱。这两种结构与通常考虑的最佳固定宽度波导的比较表明，SC在更精细的DM波导中更宽和更平坦，同时通过变化的色散确保高相干性。
2016-12-01 nlin.PS physics.optics
Supercontinuum Generation in 1-decanol
本文在1-癸醇中产生跨越可见到近红外超过一个倍频程的超连续谱，发现其非线性源于显著的$n_4$贡献，与CS$_2$相当且更安全稳定，光谱至少稳定30分钟。
2025-10-14 physics.optics
Measurement of complex supercontinuum light pulses using time domain ptychography
我们表明，时域重叠关联，最近推出的超快脉冲重建模式，具有非常适合的时间特性的复杂的光脉冲与大的时间带宽产品，因为它实现了时间分辨率的尺度上的一个单一的光周期使用长探测脉冲，低采样率，和一个非常快速和强大的算法。与现有技术相比，重叠关联最大限度地减少了要记录和处理的数据，并大大减少了重建的计算时间。实验测量了在光子晶体光纤中产生的倍频程、3.5 ps长的超连续谱脉冲的时间波形，采用100 fs的探测脉冲和同样大的延迟步长，可以分辨5.7 fs的特征，分辨率为亚fs，动态范围为30 dB。
2016-07-02 physics.optics
Photonic-chip supercontinuum with tailored spectra for precision frequency metrology
利用芯片集成光子波导产生超连续谱是实现脉冲激光光源光谱展宽的一种有效方法，它具有脉冲能量低、形状因子小等优点。当用锁模激光频率梳泵浦时，这些波导可以相干地将梳谱扩展到带宽的一个倍频程以上，以实现自参考稳定。然而，对于频率计量和精密光谱学中的应用，期望不仅支持自参考，而且生成具有可定制宽带光谱的低噪声梳。在这项工作中，我们展示了基于氮化硅的色散工程波导，旨在满足这些目标，并实现大波长跨度的精密光学计量实验。我们进行时钟比较测量和报告的时钟限制的相对频率不稳定性的$3.8\times10^{-15}$在$τ= 2$秒之间的1550 nm腔稳定的参考激光器和NIST的钙原子钟激光器在657 nm使用两个倍频程波导超连续谱梳。
2017-02-13 physics.ins-det physics.optics
Supercontinuum generation in silicon Bragg grating waveguide
超连续谱的产生是一个被广泛研究的，可以说是最重要和包罗万象的非线性现象。然而，我们并没有很好地控制这个过程中产生的所有信号。通常，倍频程跨越频谱的大部分具有比峰值弱得多的信号的数量级，对于任何应用都是有用的。在这项工作中，我们展示了使用硅布拉格光栅波导的超连续谱内的强信号产生。我们显示了高达23 dB的信号增强超过10 nm的全宽半高带宽在布拉格谐振在电信窗口。由于光栅是通过周期性地沉积载流子而制成的，因此避免了波导中的任何尺寸变化，因此它可以允许由感应电场提供的其他功能，例如二次谐波产生。光栅制造的容易性，无论是尺寸变化还是掺杂，都使得这样的器件可用于在独立于材料平台的超连续谱内以高精度增强任何期望频率处的信号强度。我们相信这项工作为集成光子学中的超连续谱增强开辟了一条新的途径。
2020-08-03 physics.optics
Supercontinuum Generation by Saturated Second-Order Nonlinear Interactions
提出基于色散工程纳米波导中饱和二阶非线性相互作用产生超连续谱的新方法，通过相位失配与泵浦耗尽形成脉冲包络稳定分岔展宽谐波，理论与实验高度一致，定标定律表明可大幅降低能耗。
2024-01-08 physics.optics
Supercontinuum generation in the vacuum ultraviolet through dispersive-wave and soliton-plasma interaction in noble-gas-filled hollow-core photonic crystal fiber
我们报告了一个从真空紫外（VUV）延伸到近红外的三倍频程宽的超连续谱的产生，跨越至少113到1000 nm（即，11至1.2 eV），在填充He的空芯Kagome型光子晶体光纤中。数值模拟证实，主要机制是一种新的和以前未发现的色散波发射和等离子体诱导的蓝移孤子再压缩光纤零色散频率附近的相互作用。超连续谱的VUV部分，其建模显示是相干的，并具有简单的相位结构，具有足够的带宽来支持500阿秒持续时间的单周期脉冲。我们还表明，在同一系统中，产生窄带真空紫外脉冲，通过色散波发射，可调从120到200 nm的效率超过1%，真空紫外脉冲能量超过50 nJ。
2015-09-03 physics.optics
High-power Soliton-induced Supercontinuum Generation and Tunable Sub-10-fs VUV Pulses from Kagome-lattice HC-PCFs
本文从理论上研究了利用填充惰性气体的可果美晶格HC-PCF产生高功率超连续谱的新方法。这些光纤的异常色散和宽带低损耗使得fs脉冲能够产生两个倍频程的宽光谱，具有高相干性和高光谱峰值功率密度，比标准PCF大五个数量级。此外，输出辐射能量的20倍可形成窄的UV/VUV波段，通过控制气压可在350 ~ 120 nm范围内调谐。在时间域中，这对应于子10-fs的UV/VUV脉冲与脉冲能量的几十微焦耳，所造成的高阶孤子发射非孤子辐射的形成。
2009-11-30 physics.optics
Frequency-Resolved Spatial Beam Mapping in Multimode Fibers: Application to Mid-Infrared Supercontinuum Generation
我们提出了一种新的空间光谱映射技术，允许测量在梯度折射率（GRIN）多模光纤输出的光束强度与亚纳米光谱分辨率。我们应用这种方法可视化的精细结构的边带产生的几何参数不稳定性（GPI）在GRIN光纤中的1870 nm的光束形状。在空间光谱特性分析之后，我们用掺Tm光纤放大器放大GPI边带，得到微焦耳量级的皮秒泵浦，其光谱在一段InF3光纤中被展宽，得到1.7 μm到3.4 μm的超连续谱
2021-06-30 physics.optics
Mid- and Far-Infrared Supercontinuum Generation in Bulk Tellurium Spanning from 5.3 $μ$m to 32 $μ$m
用高功率皮秒CO $_2$激光器在体半导体碲（Te）中产生超连续谱，峰值强度高达20 GW/cm $^2$。光谱从5.3 $μ$ m的泵浦的二次谐波跨越到32 $μ$ m。受激拉曼散射、自相位调制和四波混频是导致光谱展宽的主要非线性光学过程。利用实验条件进行的数值模拟表明，Te，$n_{2,\textrm{eff}}$（Te）的非线性折射率约为（40 $\pm$ 10）$n_{2,\textrm{eff}}$（GaAs），使其成为一种非常有前途的非线性光学器件材料。
2022-05-13 physics.optics
Optical computing with supercontinuum generation in photonic crystal fibers
本研究提出利用光子晶体光纤飞秒脉冲超连续谱的新型光子神经网络，发现非线性脉冲动力学影响网络性能，跨倍频程超连续谱会致数据集多样性损失，需平衡非线性以获最优性能，为高性能节能光子神经网络设计提供指导。
2024-03-12 cs.ET physics.optics
Supercontinuum generation in methane-filled hollow-core antiresonant fiber
本研究通过1030 nm激光脉冲泵浦甲烷填充空芯反谐振光纤，产生350 nm至1700 nm的多倍频程超连续谱，探究了光纤长度、气压等参数影响，发现拉曼贡献可增强该过程，还实现了平均功率的一定提升。
2024-11-25 physics.optics
Supercontinuum generation assisted by dispersive waves trapping in dispersion-managed integrated silicon waveguides
紧凑的芯片级梳状源在许多实际应用中具有重要意义。在这里，我们实验研究了超连续谱（SC）的产生在轴向变化的集成波导。我们表明，由于色散波被强压缩的泵浦脉冲捕获，色散的局部调谐能够实现色散波的连续蓝移。这种机制为色散变化集成波导中超连续谱的产生提供了新的见解。在飞秒范围内泵浦接近2.2 $μ$ m，脉冲能量为$\sim$ 4 pJ时，输出光谱从1.1 $μ$ m扩展到2.76 $μ$ m，并显示出良好的相干特性。在低至$\sim$ 0.9 pJ的输入能量下也观察到倍频程跨越SC。我们表明，超连续谱是更强大的对输入脉冲参数的变化，也是在我们的数值优化的波导比在固定宽度的波导光谱平坦。这项研究展示了色散变化波导的相干SC产生的潜力，并为集成低功率应用铺平了道路，如芯片级频率梳产生，精密光谱学，光学频率计量学和近红外宽带波分复用。
2020-07-27 physics.optics
Generating optical supercontinuum and frequency comb in tenuous plasmas
当激光以近相对论强度在稀薄等离子体中传播时，其频谱展宽有几种机制。聚焦于一维效应，我们确定了两个强的光学非线性，即四波混频（FWM）和前向拉曼散射（FRS），用于创建倍频程宽的光谱。当激光脉冲短而强时，四波混频占主导地位，它与相位调制相结合产生对称展宽的超连续谱。当激光脉冲较长且相对较弱时，FRS占主导地位;它主要向较低频率加宽激光光谱并产生频率梳。超连续谱和频率梳的产生仅对激光脉冲进行频率调制，但不会压缩激光脉冲。
2021-09-21 physics.optics physics.plasm-ph
Segment-chirped periodically poled lithium niobate waveguides for broadband supercontinuum generation
National University of Singapore（新加坡国立大学）；Sichuan University（四川大学）；A ∗ STAR Quantum Innovation Centre (Q.InC), Agency for Science, Technology and Research (A ∗ STAR)（A*STAR量子创新中心（Q.InC），科学技术研究局（A*STAR））；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文提出分段啁啾周期性极化铌酸锂纳米光子波导，通过离散化啁啾极化分布实现高保真铁电畴反转和宽带准相位匹配，实验上产生了覆盖三个光学倍频程（320-2600 nm）的光谱平坦超连续谱。
2026-05-29 physics.optics
Ultrafast and octave-spanning optical nonlinearities from strongly phase-mismatched cascaded interactions
级联非线性引起了人们极大的兴趣，但超快应用受到了同时要求接近相位匹配和具有超快飞秒响应时间的严重阻碍。在这里，我们表明，在强相位失配的非线性频率转换晶体的泵浦脉冲可以经历一个大的和极宽的自散焦级联克尔类非线性。通过与晶体中最大的二次张量元素的相互作用来确保大的级联非线性，并且强相位失配确保具有倍频程跨越带宽的超快非线性响应。我们通过实验验证了这一点，显示几个周期的孤子压缩与非临界级联二次谐波产生：高能47 fs的红外脉冲压缩在一个只有1毫米长的散装锂晶体的17 fs（下4个光学周期）与80%的效率，并在进一步传播的octave跨越超连续谱观察。这种超快级联预计将发生在使用标准非线性晶体跨越近红外和中红外的宽范围的泵浦波长。
2012-07-12 physics.optics
Efficient supercontinuum generation in quadratic nonlinear waveguides without quasi-phase matching
高效的超连续谱产生（SCG）需要在泵浦激光波长处激发孤子。二次非线性波导可以支持有效的自散焦非线性，因此可以在普通超快激光波长下直接产生孤子，而无需任何波导色散工程。在这里，我们实验证明了有效的SCG在标准的锂钛酸盐（LN）波导不使用准相位匹配（QPM）。通过使用波长在$1.25-1.5 μ\rm m$范围内的飞秒泵浦，其中LN具有正常色散，因此支持自散焦孤子，观察到倍频程跨越SCG。优化的中红外波导设计预计将支持更宽的光谱。无QPM设计降低了生产复杂性，允许使用更长的波导，限制不希望的光谱谐振，并有效地允许在QPM效率低下或不可能的情况下使用非线性晶体。这一结果对于中红外SCG是重要的，其中普通中红外非线性晶体中的无QPM自散焦波导可以直接支持中红外超快激光波长处的孤子，其中这些波导具有正常色散。
2014-12-10 physics.optics
Vacuum-UV to IR supercontinuum in hydrogen-filled photonic crystal fiber
虽然超连续谱源很容易用于可见光和近红外，最近也用于中红外，但生物学、化学和物理学的许多领域将大大受益于紧凑、稳定和光谱明亮的深紫外和真空紫外超连续谱源的可用性。然而，这些来源尚未开发。在这里，我们报告了一个明亮的超连续谱的产生，从124 nm到超过1200 nm的跨越超过三个倍频程，在氢填充kagomé式空芯光子晶体光纤（kagomé-PCF）。波长为805 nm的几μJ，30 fs的泵浦脉冲被发射到光纤中，在那里它们通过拉曼增强克尔效应进行自压缩。建模表明，在达到最小子周期脉冲持续时间约1 fs之前，远小于一个周期的分子振动（8 fs），脉冲包络的非线性整形，由自陡化和冲击形成加剧，产生超短的功能，导致脉冲激发的长寿命相干分子振动。这些相位调制脉冲的后沿上的强VUV色散波（在182 nm或6.8 eV处），进一步将光谱加宽到VUV中。结果还首次表明，kagomé-PCF在真空紫外下具有良好的导向性。
2015-02-26 physics.optics
Supercontinuum generation in dispersion engineered highly doped silica glass waveguides
本文研究了高掺杂二氧化硅玻璃槽型波导中低折射率氧化层对电信波长超连续谱产生的优化作用，通过控制氧化层厚度设计出色散平坦的波导，在C波段泵浦下实现了跨度超1.5倍频程的超连续谱，为片上宽带光操纵提供了新途径。
2023-04-03 physics.optics
High-brightness seven-octave carrier envelope phase-stable light source
具有从UV到THz的光谱覆盖范围的相干和少周期持续时间光波形的高亮度源将为从生物化学传感到时间分辨和非线性光谱学到阿秒光波电子学的一系列壮观的应用提供前所未有的多功能性和机会。各种源与频率转换和超连续谱产生的组合可以提供相对较大的光谱覆盖范围，但许多应用需要更宽的光谱范围和低抖动同步用于时域测量。在这里，我们提出了一个载波包络相位稳定的光源，种子由中红外频率梳，同时光谱覆盖7个光学倍频程，从紫外（340 nm）到太赫兹（40，000 nm）。将抗共振反射光子晶体光纤中的孤子自压缩和色散波产生与BaGa_2GeSe_6中的脉冲内差频产生相结合，光谱亮度比同步辐射光源高2-5个数量级。这使得高动态范围的光谱学成为可能，并为阿秒物理学和材料科学提供了诱人的前景。
2020-11-02 physics.optics
Optical-frequency measurements with a Kerr-microcomb and photonic-chip supercontinuum
在克尔微谐振器中形成的耗散孤子可以实现用于精密光学计量的芯片级频率梳。在这里，我们探索创建一个倍频程跨度，15 GHz的重复率微梳适合在近红外的f-2f自参考和光频比较。这是通过一个简单而可靠的方法来确定性地产生，并随后频率稳定，孤子脉冲序列中的硅盘谐振器。高效的氮化硅波导可提供跨越700至2100 nm的超连续谱，实现偏移频率稳定和光频测量，每模>100 nW。我们证明了稳定的梳通过执行微梳介导的比较两个超稳定的光学参考腔。
2017-10-08 physics.ins-det physics.optics
Looking at a soliton through the prism of optical supercontinuum
在过去的十年中，人们发现孤子在光子晶体和其他类型光纤中产生倍频程宽超连续谱中起着重要作用，从而改变和拓宽了光纤中孤子作为适合于信息传输的鲁棒粒子状结构的传统观点。这种显著的光谱展宽是通过色散辐射从孤子散射、发射和转换的复杂过程实现的。因此，孤子已成为光纤中非线性频率转换的主要参与者。人们发现这些过程与超冷原子和海浪的动力学有意想不到的相似之处。本次学术讨论会的重点是最近的理解和新的见解物理孤子辐射相互作用和超连续谱的产生。
2010-05-16 nlin.PS physics.optics
Machine learning analysis of rogue solitons in supercontinuum generation
超连续谱产生是一个高度非线性的过程，当长泵浦脉冲注入光纤的反常色散区时，该过程表现出不稳定和混沌的特性。与此制度相关的一个特殊功能是长尾的“流氓波”的光谱强度的统计上的长波长边缘的超连续谱，链接到一个小数目的“流氓孤子”的极端红移的产生。在这里，我们应用机器学习来分析这些孤子在超连续谱边缘的特性，并展示了监督学习如何训练神经网络来预测这些孤子的峰值功率，持续时间和时间延迟，而不需要相位信息。该网络准确地预测了孤子特性的广泛的情况下，从纯调制不稳定性为主的光谱展宽的发病近倍频程跨越超连续谱与不同的流氓孤子。
2020-03-12 nlin.PS physics.comp-ph physics.optics
1-GHz VIS-to-MIR frequency combs enabled by CMOS-compatible nanophotonic waveguides
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海光学精密机械研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Shanghai University（上海大学）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）
利用低损耗硅氮化物波导实现1 GHz重复率的可见光至中红外自参考频率梳，通过超连续谱生成和第三谐波生成，提供高相干带宽和信噪比，推动超宽带梳源的紧凑化发展。
2026-01-08 physics.optics
Deep-UV to mid-IR supercontinuum generation driven by mid-IR ultrashort pulses in a gas-filled fiber
基于超短脉冲压缩的超连续谱（SC）产生是最有前途的技术之一，可用于光谱学和显微镜等应用的超宽带、高亮度和空间相干光源。在这里，多倍频程SC代充气空芯反谐振光纤（HC-ARF）的报告跨越从200 nm的深紫外（DUV）到4000 nm的中红外（中红外）。在第一反共振透射窗口中心波长（2460 nm）处，用~100 fs的脉冲泵浦，注入能量为~7-8 μJ，测得平均输出功率为5 mW。极端光谱展宽背后的机制依赖于强烈的孤子-等离子体非线性动力学，这导致有效的孤子自压缩和相位匹配的色散波（DW）在DUV区域的发射。在275 nm处观察到最强的DW，其估计的脉冲能量为1.42 μJ，对应于总输出能量的28.4%。此外，改变泵浦脉冲能量和气体压力的非线性动力学的效果和他们的直接影响SC产生的影响进行了研究。目前的工作铺平了一条新的道路，以气体为基础的超快非线性光学在新兴的中红外光谱制度的新的调查。
2018-05-09 physics.optics
