Control of ultrafast pulses in hydrogen-filled hollow-core photonic crystal fiber by Raman coherence
本文对充气kagomé型空芯光子晶体光纤中超短脉冲之间的拉曼相干作用进行了实验和数值研究。泵浦脉冲首先建立拉曼相干性，在以泵浦脉冲的群速度行进的气体中创建折射率光栅。改变第二探测脉冲的到达时间允许在其沿光纤传播时对其演变进行高度控制，特别是孤子自压缩和色散波（DW）发射。在所报道的实验中，DW在~300 nm处发射，其中心频率随泵浦-探测延迟振荡。结果表明，在宽带引导充气kagomé-PCF中产生的强拉曼相干性可用于控制超短探测脉冲的动力学，即使在难以进入的光谱区域，如深紫外和真空紫外。
2017-03-13 nlin.PS physics.optics
Highly Efficient Deep UV Generation by Four-Wave Mixing in Gas-Filled Hollow Core Photonic Crystal Fiber
报道了一种利用充气kagomé型光子晶体光纤四波混频产生深紫外超短光脉冲的高效实验方案。通过用中心在400 nm的超短、少量$μ$ J脉冲泵浦，我们产生了266 nm的闲频脉冲，并放大了800 nm的种子信号。我们实现了高达38%的泵浦到空闲能量转换效率。虽然泵浦和种子脉冲持续时间为~100 fs，但产生的紫外光谱带宽支持低于15 fs的脉冲。这些可以进一步扩展以支持几个周期的脉冲。充气空芯光纤中的四波混频可以按比例缩放到高平均功率和不同的光谱区域，例如真空紫外（100-200 nm）。
2019-07-25 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 Pressure Gases in Hollow Core Photonic Crystal Fiber:A New Nonlinear Medium
充氩空芯Kagome型光子晶体光纤（PCF）的有效克尔非线性随气压从1 bar增加到150 bar增加100倍以上，达到石英玻璃的15%，零色散波长从300 nm移动到900 nm.该系统的群速度色散在很大范围内具有独特的压力可调性，同时避免了拉曼散射：在惰性气体中不存在，并且具有极高的光学损伤阈值。其结果是，可以进行详细的和良好的控制的非线性效应的研究，在正常和异常的色散制度，只使用一个固定频率的泵浦激光。例如，没有拉曼散射允许在高功率下清晰地观察调制不稳定边带和孤子产生的色散波之间的相互作用。数值模拟和实验结果之间取得了很好的一致性。该系统在实现可重构超连续谱光源、波长转换器和短脉冲激光系统方面具有巨大的潜力。
2012-10-12 physics.optics
Efficient optical pumping and high optical depth in a hollow-core photonic-crystal fibre for a broadband quantum memory
大的多光子量子态的产生--用于计算、计量学和模拟中的应用--需要能够存储宽带脉冲的高效量子存储器网络。将这些存储器集成到光纤中为实现这一目标提供了许多优势：低功率下的强光物质耦合，简化的对准以及与现有光子架构的兼容性。在这里，我们介绍了一个大芯kagome结构的空芯光纤作为一个合适的平台，集成的基于光纤的量子存储器与温暖的原子蒸气。我们证明，第一次，有效的光泵浦空心光子晶体光纤与温暖的原子蒸气，其中（90 $\pm$ 1）%的原子在基态准备。我们测量高光学深度（3 $\times 10^{4}$），也，窄均匀线宽，不表现出显着的渡越时间加宽。我们的研究结果表明，可果美光纤适用于实现宽带，室温量子存储器。
2012-12-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Rotation measurements using a a resonant fiber optic gyroscope based on Kagome fiber
我们建立了一个基于可果美空芯光纤的谐振式光纤陀螺。基于18米长的可果美光纤的半体腔结构允许实现腔精细度为23，谐振线宽为700 kHz。一个优化的Pound-Drever-Hall伺服锁定方案被用来探测反射腔。陀螺仪的闭环操作允许在0.5 s的积分时间内达到小至0.004 $^\circ/\sqrt{\mathrm{h}}$的角度随机游走和0.45 $^\circ$ /h的偏置稳定性。
2018-12-10 physics.ins-det physics.optics
Damage-free single-mode transmission of deep-UV light in hollow-core PCF
高光束质量和指向稳定性的紫外光传输是原子、分子和光学物理中许多实验所需要的。特别是，激光冷却和相干操纵捕获的离子与跃迁的紫外线需要稳定的，单模光传输。先前已经发现，通过二氧化硅实芯光纤传输280 nm的甚至约2 mW CW光在仅仅几个小时后由于光学损坏而导致传输降级。我们表明，光子晶体光纤的kagomé型可以用于有效的单模传输与可接受的损耗和弯曲灵敏度。即使在15 mW CW输入功率下工作>100小时后，也没有观察到透射率下降。此外，它示出，在捕获离子实验中的光纤的实施显着增加的相干时间的内部状态转移由于光束指向稳定性的增加。
2014-04-24 physics.optics
Efficient self-compression of ultrashort UV pulses in air-filled hollow-core photonic crystal fiber
报道了在空气填充的Kagomé型空芯光子晶体光纤中利用孤子自压缩产生超短紫外光脉冲。在400 nm处能量为2.6 μ J、持续时间为54 fs的泵浦脉冲在时间上被压缩了5倍，持续时间为~11 fs。实验结果得到了数值模拟的支持，表明Raman和Kerr效应在压缩动力学中起着重要作用。使用环境空气的便利性，以及没有会使压缩脉冲失真的玻璃窗，使得该设置作为高效桌面UV脉冲压缩器的基础非常有吸引力。
2021-02-22 nlin.PS physics.optics
Efficient Spectral Broadening in the 100-W Average Power Regime Using Gas Filled Kagome HC-PCF and Pulse Compression
利用充氩内摆线芯可果美空芯光子晶体光纤（HC-PCF）实现了高功率SESAM锁模薄片激光器（TDL）的非线性脉冲压缩。锁模Yb：YAG TDL的输出具有127 W的平均功率，脉冲重复率为7 MHz，脉冲持续时间为740 fs，当在含有13 bar静态氩气的Kagome HC-PCF中传播时，光谱展宽了16倍。随后的压缩测试使用8.4%的全部可用功率进行，导致脉冲持续时间短至88 fs，使用从光纤的光谱加宽的输出。压缩通过光纤传输的全部功率（118 W）可以导致平均功率>100 W和峰值功率>100 MW的压缩输出，其中平均功率压缩效率为88%。这种简单的激光系统只有一个超快激光振荡器和一个简单的单通光纤脉冲压缩器，产生高峰值功率>100 MW和亚100 fs的脉冲在兆赫重复率，是非常有趣的许多应用，如高次谐波产生和阿秒科学与改善的信噪比性能。
2014-10-17 physics.optics
Highly efficient compact acousto-optic modulator based on a hybrid-lattice hollow core fiber
本文提出结合Kagomé与管状晶格的HL-HCF声光调制方案，在240 μm光纤上实现1.3 dB/V的最高效率，并制成驱动器小于光纤直径的紧凑器件。
2024-05-02 physics.optics
Low-loss single-mode hybrid-lattice hollow-core photonic crystal fiber
最近在超低损耗抑制耦合（IC）空芯光子晶体光纤（HCPCF）方面的显著表现使其成为下一代长距离纤维光学系统的重要候选者。这一前景的障碍，以及需要稳定和高质量光束传输的短程应用（如微机械加工），是设计和制造结合超低损耗，真正和强大的单模和偏振保持操作的IC引导光纤的挑战。到目前为止提出的设计解决方案需要在低损耗和真正的单模性之间进行权衡。在这里，我们提出了一个新的概念，IC HCPCF获得低损耗和有效的单模操作。光纤被赋予一个混合包层组成的Kagome管状晶格（HKT）。这种微结构包层的新概念可以显着降低限制损耗，同时保持真正和强大的单模操作。实验结果表明，HKT-IC-HCPCF在1050 nm处的最小损耗系数为1.6 dB/km，对于10 m长的光纤，高阶模消光比高达47.0 dB。通过移动光纤和改变耦合条件来测试光纤单模性的鲁棒性。本文提出的设计为实现HCPCF开辟了一条新的途径，该HCPCF将鲁棒的超低损耗传输和单模波束传输相结合，并为IC制导的理解提供了新的见解。
2020-06-11 physics.optics
Shaping frequency correlations of ultrafast pulse-pumped modulational instability in gas-filled hollow-core PCF
通过调节气压、泵浦脉冲啁啾、光纤长度和参量增益，改变充氩空芯kagomé型光子晶体光纤中超快脉冲泵浦调制不稳定（MI）孪生光束的时频模结构.与实芯系统相比，压力相关的色散景观带来了更大的灵活性，频率相关性的剪裁，我们证明了泵浦脉冲啁啾可以用来调谐飞秒泵浦源的联合频谱。我们还描述了由此产生的模式内容，不仅通过测量多模二阶关联函数g（2），但也通过直接重建的形状和权重的时频施密特（TFS）模式。我们表明，模式的数量直接影响的拍摄到拍摄的脉冲能量和频谱形状的波动MI。使用这种方法，我们控制和监测的TFS模式的数量范围内从1.3到4只使用一根光纤。
2017-05-05 physics.optics quant-ph
Excitation of higher-order modes in optofluidic photonic crystal fiber
在充水型和带隙型空芯光子晶体光纤（HC-PCF）中可控地激发高达LP $_{33}$的高阶模。空间光调制器用于产生与光纤模式的振幅和相位分布紧密匹配的振幅和相位分布，从而导致10-20%的典型发射效率进入充满液体的芯。在可见光波长范围内激发的模式与在充满空气的kagomé HC-PCF中观察到的模式非常相似，并且与数值模拟相匹配。通过以特定角度将平面波发射到光纤输入面上并将所得强度图案与特定模式的强度图案进行比较来获得模式指数。这些结果为HC-PCF微反应器中的空间分辨传感和基于光纤的光学操纵提供了框架。
2018-07-23 physics.optics
Ultra-stable lasers using hollow-core fibre
针对传统超稳激光器制造组装复杂、替代方案热漂移严重的问题，研究团队首次研制出基于空芯光纤（HCF）的稳频激光器，性能媲美ULE腔稳频激光器，且长期特性可预测、系统结构简洁，为高性能可规模化超稳激光源提供了新路径。
2025-10-28 physics.optics
Birefringent anti-resonant hollow-core fiber
空芯光纤在高功率脉冲传输、量子计算和传感等应用中表现出创纪录的性能。然而，它们的日常使用尚未成为现实。一个主要障碍是在宽波长范围内保持光的偏振状态，同时确保低衰减和单模制导的能力。在这里，我们模拟，制作和表征单模保偏反谐振空芯光纤。通过引入不同厚度的谐振器来实现双折射，从而在结构中产生减少的对称性。在1550 nm处测得的4.4x10-5的群双折射与从模拟计算的群双折射良好一致。这对应于在1550 nm处的2.5x10-5的相位双折射。在1550 nm处测得的光纤损耗为0.46 dB/m。这种保偏反谐振空芯光纤具有结构简单、损耗低、工作带宽大等优点，在气体基非线性光学和通信领域有着广泛的应用前景。
2019-09-24 physics.app-ph physics.optics
Ground-state atomic polarization relaxation-time measurement of Rb filled hypocycloidal core-shaped Kagome HC-PCF
报道了五种不同内摆线芯形的可果美空芯光子晶体光纤中Rb蒸气基态原子极化弛豫的测量结果。我们能够区分光波导中的壁碰撞效应和渡越时间效应，并推导出原子在芯壁表面的停留时间的贡献。与理论上的宏观原子胞组态相比，并与蒙特卡罗模拟相一致，发现测量的弛豫时间比热原子的原子-壁碰撞弛豫所设定的极限至少长一个数量级.这种延长的弛豫时间的解释由一个较强的贡献的慢原子在原子极化建立的组合，和相对显着的贡献的停留时间的基态极化的弛豫过程。
2015-07-01 physics.atom-ph physics.optics
Flying Particle Microlaser and Temperature Sensor in Hollow-Core Photonic Crystal Fiber
回音壁模式（WGM）谐振器将小的光学模体积与窄的谐振线宽相结合，使其成为各种应用的令人兴奋的平台。在这里，我们报告了一个飞行WGM微激光器，实现了通过光学捕获的染料掺杂的微粒内的填充液体的空芯光子晶体光纤（HC-PCF）使用CW激光，然后泵浦它与脉冲激发激光的波长匹配的染料的吸收带。激光器发射到可以在HC-PCF的端面处检测到的芯引导模式中。利用辐射力，微激光器可以沿着HC-PCF自由推进多厘米的距离-比以前使用镊子和光纤陷阱的实验更远。该系统可用于测量温度与高空间分辨率，通过利用激光模式的温度相关的频移，也用于精确的光传输到远程位置。
2017-10-06 physics.app-ph 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
Developing Microwave Photonic Temperature Sensors
近年来，人们对利用蓝宝石回音壁模式频率的温度依赖性来开发机械稳定的高精度温度传感器产生了相当大的兴趣。已经证明，基于谐振器的器件在273 K至373 K的温度范围内测量温度的精度为0.01 K或更高。在这里，我们已经利用自动数据采集和处理，以快速评估机械稳定的蓝宝石回音壁模式谐振器的基础上，一个中空的圆柱体配置。
2015-08-06 physics.ins-det physics.optics
High-quality 8-fold self-compression of ultrashort near-UV pulses in Ar-filled ultrathin-walled photonic crystal fiber
利用8倍孤子效应自压缩，在空芯填充Ar的Kagomé型光子晶体光纤中实现了中心波长为400 nm的7.6 fs近紫外光脉冲。的有效压缩长度和孤子顺序的分析计算允许调整的实验参数，和数值模拟的非线性脉冲动力学在光纤中准确地预测的光谱时间轮廓的自压缩脉冲。在补偿由光学元件沿着从光纤到诊断器的光束路径引入的相位失真之后，71%的脉冲能量在主颞叶中，峰值功率超过0.2GW。方便的设置为光谱学、化学和材料科学的时间分辨研究开辟了新的机会。
2022-05-31 nlin.PS physics.app-ph physics.optics
All-Optical Photonic Crystal Bolometer with Ultra-Low Heat Capacity for Scalable Thermal Imaging
本研究提出了一种全光学光子晶体热电计，通过超低热容量实现高速热成像，性能超越现有无冷却技术。
2025-12-19 physics.app-ph physics.optics
Defective annular semiconductor-superconductor photonic crystal
本文采用传输矩阵方法研究了含半导体、高$T_c$超导体和径向缺陷层的对称缺陷环形光子晶体（APC）的反射特性。数值结果提供了许多值得注意的功能，可以是非常有用的设计光学器件。在这方面，通过改变不同层的厚度，我们的缺陷APC结构的光学反射率的交替层的几何效果将被调查。通过分析讨论了控制光子带隙和缺陷模的光谱位置的可能性。此外，它被发现的反射光谱的特性和随后的PBG和缺陷模的光谱位置是完全独立的空芯的起始半径的变化。这一特性对制造商非常有吸引力，因为增加芯半径的尺寸将在生产光学器件时提供制造的灵活性和简单性。这项研究表明，缺陷APC的光学反射率是强烈依赖于方位角模式数。因此，我们设计的有缺陷的APC结构作为一个完美的反射器的相当大的波长范围内的更高的方位角模式数。最后，我们的结果表明，随着超导层温度的升高，现有的带隙和缺陷模都呈现出向更高波长移动的红移趋势。所提出的结构和相关的结果可以导致获得有价值的信息，设计和制造的新型环形布拉格谐振器周围的径向缺陷和集成可见光波导器件，如光开关和滤波器。
2020-04-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
