Dynamics of blueshifted floating pulses in gas filled hollow-core photonic crystal fibers
最近，在填充气体的空芯光子晶体光纤上传播的光脉冲中观察到了频率蓝移，其中由于气体的光电离而产生了等离子体。这里研究的传播模型，是足以描述实际的实验观察。这是一个带附加项的非线性薛定谔方程，我们对其应用自相似变量变换，得到了它的加速孤子。与其他具有加速孤子的NLS相关模型一样，存在非对称脉冲，当它们在这里定义好的参数区域中传播时，它们会衰减。
2013-10-04 physics.optics
From Raman frequency combs to supercontinuum generation in nitrogen-filled hollow-core anti-resonant fiber
我们展示了一种在充气空芯反共振光纤中产生超连续谱的方法，该方法是通过创建一个宽的振动拉曼频率梳，然后通过旋转拉曼散射或光学克尔效应连续加宽和合并梳线。我们的演示实验，利用一个单一的泵浦脉冲与20 ps的持续时间在532 nm的充氮光纤中，产生一个超连续谱跨度从440 nm到1200 nm，与一个额外的深紫外连续谱从250 nm到360 nm。数值结果表明，这种方法可以产生更广泛的超连续谱从紫外到中红外延伸。
2022-01-18 physics.optics
Efficient soliton self-frequency shift in hydrogen-filled hollow-core fiber
研究了充氢空芯光纤中孤子自频移现象。氢和短的40-fs输入脉冲的组合是1080和1600 nm之间的拉曼孤子的清洁和有效的产生的基础。在240-nJ输入脉冲的情况下，拉曼孤子能量在该波长范围内的范围从110到20 nJ，并且脉冲持续时间约为45 fs。特别地，在1300 nm处产生70 nJ和42 fs脉冲。数值模拟与实验结果吻合得相当好，并预测微焦耳能量可调脉冲应该是可能的，具有较高的能量输入脉冲。
2021-11-20 physics.optics
Generation and characterization of frequency tuneable sub-15 fs pulses in a gas-filled hollow-core fiber pumped by a Yb:KGW laser
该研究在氩气填充空芯光纤中利用Yb:KGW激光实现孤子自压缩至13飞秒，并通过等离子体蓝移获得1030至700纳米可调谐光源，首次用叠层成像表征其时频动力学。
2023-05-12 physics.optics
Soliton self-frequency blue-shift in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
我们从理论上表明，光电离过程中的空芯光子晶体光纤填充的拉曼惰性惰性气体导致一个恒定的加速孤子在时域中的连续移位到更高的频率，仅限于电离损失。这一现象与实芯玻璃光纤中孤子的拉曼自频红移相反。我们还预测了非常规的长程非局域孤子相互作用的存在，导致光谱和时间孤子集群。此外，如果纤芯中填充拉曼活性分子气体，则在同一光纤中可以发生红移、蓝移和稳定孤子之间的光谱转换。
2011-06-28 cond-mat.other nlin.PS physics.optics
Nonlinear optics in Xe-filled hollow-core PCF in high pressure and supercritical regimes
在293 K下的超临界CO2提供了可以超过熔融石英的克尔非线性，同时没有拉曼散射。它还具有更高的光学损伤阈值和从UV延伸到红外的透明窗口。报道了在填充超临界介质的空芯光子晶体光纤中观察到的自相位调制等非线性现象。在亚临界状态下，模间四波混频导致在HE12模式中产生UV光。光纤在高压下的正常色散意味着可以明显地获得光谱展宽，而不受孤子效应或材料损伤的影响。
2013-04-23 physics.optics
PHz scale spectral broadening and few-cycle compression of Yb:KGW laser pulses in a pressurized, gas-filled hollow-core fiber
我们证明了有效的相干超倍频程脉冲的产生通过一个单一的，加压，氖填充，空芯光纤毛细管的Yb：KGW激光器的单级光谱展宽。在$\sim$ 60 dB的动态范围内，出现的脉冲光谱跨越超过$\sim$ 1 PHz（250 nm- 1600 nm），以及出色的光束质量为Yb：KGW激光器与现代光场合成技术的结合打开了大门。将产生的超连续谱的一小部分压缩为强脉冲（8 fs，$\sim$ 2.4 cycle，$\sim$ 650 $μ$ J）允许在强场物理和阿秒科学中方便地使用这些新颖的激光源。
2022-09-21 physics.optics
Broadband-tunable LP$_{01}$ mode frequency shifting by Raman coherence waves in H$_2$-filled hollow-core PCF
当足够强度的激光泵浦光束入射到诸如氢气的拉曼活性介质上时，产生了由拉曼跃迁频率Ω $_R$红移的强斯托克斯信号。这伴随着同步分子振荡的“相干波”的产生，其中波矢量Δβ由光学色散确定。在其寿命内，该相干波可以用于将第三“混频”信号的频率偏移Ω $_R$，只要满足相位匹配，即，Δβ匹配。常规地，这可以使用非共线光束或高阶波导模式来布置。在这里，我们报告共线相位匹配的任意混频信号的频率偏移仅使用基本的LP $_{01}$模式的充氢空芯PCF。这是通过在压力可调零色散点附近出现的S形色散曲线实现的。从紫外到近红外，相位匹配频率偏移125 THz是可能的。长的相互作用长度和紧密的模式限制降低了所需的峰值强度，使转换效率超过70%。该系统在相干反斯托克斯拉曼光谱和宽带激光源的波长转换方面具有重要意义。
2015-06-08 nlin.PS physics.optics
High Conversion Efficiency in Multi-mode Gas-filled Hollow-core Fiber
在这封信中，一个充满活力的和高效的色散波（DW）的产生在200 nm的数值模拟显示，选择性地激发LP $_{02}$类模式在10巴充氩空芯反谐振光纤泵浦在1030 nm的异常色散制度与脉冲的持续时间为30 fs和7 $μ$ J的能量。计算结果表明，$>$ 35%（2. 5 $μ$ J）在传输3. 6 cm光纤长度后具有较高的转换效率，这是由于强激波效应和等离子体诱导的蓝移孤子。观察到LP $_{01}$基模的效率约为15%，远小于LP $_{02}$类模，并且也以270 nm的更长波长发射。
2021-08-24 physics.optics
Resonant dispersive wave emission in hollow capillary fibres filled with pressure gradients
充气空芯波导中的共振色散波（RDW）发射是产生从真空紫外到近红外的飞秒激光脉冲的一种有效技术。在这里，我们调查深紫外RDW发射在一个中空的毛细管纤维充满纵向气压梯度。我们获得广泛的恒定压力的情况下，通过应用一个令人惊讶的简单的缩放规则的气体压力和研究的能量依赖的色散波谱的详细模拟相似的排放。我们进一步发现，除了使无色散传输到实验目标，降低梯度也减少了波导本身内的脉冲拉伸，并且可以通过使用短波导产生持续时间为3 fs的变换限制脉冲。我们的研究结果阐明了这种频率转换技术的基本动力学，并将有助于充分利用它在超快科学及其他领域的应用。
2020-08-21 physics.optics
Generation of terahertz radiation from ionizing two-color laser pulses in Ar filled metallic hollow waveguides
数值研究了电离双色飞秒脉冲在充氩金属空芯波导中传输产生太赫兹辐射的过程。我们观察到频谱的低频部分的强烈重塑。也就是说，经过几毫米的传播，频谱从数百GHz扩展到~150 THz。对于较长的传输距离，近单周期的近红外脉冲与波长约4.5 μ m的获得适当的光谱滤波，效率高达0.25%。
2010-02-24 physics.optics physics.plasm-ph
Photoionization-induced emission of tunable few-cycle mid-IR dispersive waves in gas-filled hollow-core photonic crystal fiber
提出了一种利用填充惰性气体的空芯光子晶体光纤发射中红外少周期色散波的方案。其基本机制是通过自压缩的子循环泵脉冲形成等离子体云。由此产生的自由电子人口修改光纤色散，允许相位匹配访问色散波，否则无法访问的频率，以及到中红外。值得注意的是，产生的脉冲原来有两个光学周期的顺序的持续时间。此外，这种超快发射，即使在泵浦和中红外波长之间没有零色散点的情况下也会发生，可以简单地通过调节气体压力在宽的频率范围内进行调谐。这些理论结果为新一代紧凑的、基于纤维的少周期中红外辐射源铺平了道路。
2015-03-24 nlin.PS physics.optics physics.plasm-ph
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
Tunable frequency-up/down conversion in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
基于充气光子晶体光纤中光电离和拉曼效应的相互作用，提出了一种新的控制超短脉冲频率转换的光学器件。通过调节输入脉冲能量，可以对输出频谱进行下变频、上变频甚至频移补偿。对于低的输入能量，拉曼效应是占主导地位的，并导致红移，在传播过程中线性增加。对于更大的脉冲能量，光电离开始接管频率转换过程，并引起强烈的蓝移。我们还发现，光纤输出压力可以提供额外的自由度来控制频谱偏移。
2015-07-10 physics.optics
Easily tunable long photonic hook generated from Janus liquids-filled hollow microcylinder
光子钩子是一种可以沿弯曲路径传播的光束，自提出并得到实验证实以来，引起了人们的广泛关注。本文提出了一种新型结构，该结构由空心微柱和两种不溶填充液体的Janus形液柱组成，用于产生性质易于调节且长度较长的光子钩。利用有限元方法分析了光子钩子的能流，研究了光子钩子的E^2场强分布特征和形成机理。通过旋转空心微柱或改变光入射角，可以有效地调节光子钩子的形状和特性。利用该模型得到了衰减长度约为18λ的长光子钩子和焦距约为8λ的大光子钩子。
2020-07-26 physics.optics
Generation of Broadband Mid-IR and UV Light in Gas-Filled Single-Ring Hollow-Core PCF
利用光学参量放大器输出的1.7 $μ$ m光，在充气单环空芯光子晶体光纤（SR-PCF）中产生了中红外波段的超快超连续谱。简单的光纤结构提供浅的色散和平坦的传输在近和中红外，使产生的宽带光谱从300 nm延伸到3.1 $μ$ m，与几个$μ$ J的总能量。此外，我们报告的紫外色散波的发射，其频率可以简单地通过调整泵浦波长调谐。SR-PCF还提供了在近红外和中红外光谱区域压缩和传递可调谐超快脉冲的有效手段。
2017-01-25 physics.optics
Angle-resolved photoemission spectroscopy with 9-eV photon-energy pulses generated in a gas-filled hollow-core photonic crystal fiber
本文利用充气空芯光子晶体光纤中光孤子的传输特性，研究了一种新的紫外辐射源，并将其应用于角分辨光电子能谱（ARPES）。只有几μJ能量的近红外飞秒脉冲在充气光纤内产生5.5至9 eV的真空紫外（VUV）辐射。这些脉冲被用来测量的拓扑绝缘体Bi 2 Se 3的能带结构的信噪比与高次谐波从气体射流获得。两个数量级的效率增益承诺在数百kHz甚至MHz的重复率下进行时间分辨的ARPES测量，光子能量覆盖大多数材料的第一布里渊区。
2015-04-28 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
Covariance spectroscopy of molecular gases using fs pulse bursts created by modulational instability in gas-filled hollow-core fiber
我们提出了一种技术，利用调制不稳定性产生的噪声宽带脉冲群探测非线性过程，包括红外非活性拉曼跃迁，在分子气体。这些过程在噪声频谱的不同区域之间留下了相关性，这可以通过获取Single Shot频谱并计算不同频率分量之间的Pearson相关系数来检测。数值模拟验证了实验测量结果，并用于进一步了解系统，并讨论了提高信号强度和频谱分辨率的方法。
2020-12-14 physics.optics
Background-penalty-free waveguide enhancement of CARS signal in air-filled anti-resonance hollow-core fiber
本文研究了空气填充反共振空芯光子晶体光纤中的相干反斯托克斯拉曼光谱。我们比较的振动相干反斯托克斯拉曼信号的N $_2$，在2331厘米$^{-1}$，在环境空气中产生的（没有纤维存在），在一个2.96厘米的旋转光纤中产生的。我们发现，由于增加了相互作用路径，在光纤中产生的信号增强了170倍。值得注意的是，在旋转光纤中获得的N $_2$信号显示出近零的非共振背景，这是由于激光场和光纤包层之间的重叠接近零。通过我们的研究，我们发现旋转光纤的特性使其成为一个理想的候选人的相干拉曼光谱信号增强。
2022-06-23 physics.optics
Timing and energy stability of resonant dispersive wave emission in gas-filled hollow-core waveguides
数值研究了抽运激光不稳定性对充气空芯波导中共振色散波发射产生的超短激光脉冲的能量和到达时间噪声的影响。我们发现，对于低泵浦能量，泵浦能量的波动被强烈放大。然而，当产生过程饱和时，共振色散波的能量可以比泵浦脉冲的能量显著地更少噪声。这适用于各种生成条件，同时仍然产生几个飞秒脉冲。我们进一步发现，即使保守估计的泵浦脉冲能量噪声，所产生的脉冲的到达时间抖动仍然远低于一个飞秒，并且光电离和等离子体动力学可以导致特殊的稳定性，对于某些生成条件。通过将我们的分析应用到按比例缩小的系统中，我们证明了我们的结果适用于基于小芯微结构光纤和大芯中空毛细管光纤的频率转换方案。
2021-04-22 physics.optics
185 mW, 1 MHz, 15 fs carrier-envelope phase-stable pulse generation via polarization-optimized down-conversion from gas-filled hollow-core fiber
本研究通过调整充气空芯光纤输入光的偏振态，实现了对输出超短脉冲偏振态的精确控制且不损失其时间特性，从而提升了后续I型差频生成阶段的下转换效率，克服了传统方法的带宽和色散限制。
2024-04-22 physics.optics
Supercritical-Xenon-Filled Hollow-Core Photonic Bandgap Fiber as a Raman-Free, Dispersion-Controllable Nonlinear Optical Medium
我们提出了超临界氙在空芯光子带隙光纤作为一种高度非线性介质，并证明了200 nm的控制光纤的指导窗口的氙通过其超临界相变。氙的大光学极化率和单原子性质被预测为允许大的光学非线性，在与熔融石英相同的数量级上，同时保持大大降低的拉曼散射，为非线性和量子光学提供益处。
2013-06-19 physics.optics
Demonstration of $\bf3.5\times10^{-13}$ laser frequency stability at 1000 s using an iodine-filled hollow-core fiber photonic microcell
James C. Wyant College of Optical Sciences, The University of Arizona（亚利桑那大学詹姆斯·C·怀恩特光学科学学院）
本研究基于充碘空芯光子微腔构建激光稳频系统，识别并抑制三类寄生干涉后，在1000秒积分时间下实现3.5×10⁻¹³的相对频率稳定度，为充气空芯光子晶体光纤频率参考的最优水平。
2025-10-22 physics.optics
Multiple soliton compression stages from competing plasma nonlinearities in mid-IR gas-filled hollow-core fibers
本文研究了3.0 μm中红外泵浦的石英空心反共振光纤中的孤子-等离子体相互作用。我们观察到多个孤子自压缩阶段，由于不同的阶段，无论是自聚焦或自散焦非线性占主导地位。具体地，可以调整参数，使得竞争等离子体自散焦非线性仅在孤子自压缩阶段周围的克尔自聚焦非线性上占主导地位，其中脉冲前沿上的峰值强度的增加发起竞争自散焦等离子体非线性非局部地作用于后沿，有效地防止那里的孤子形成。当等离子体在自压缩阶段后关闭时，自聚焦再次占主导地位，在后缘启动另一个孤子自压缩阶段。这个过程伴随着1-4 μm的超连续谱产生。该技术可用于产生几个周期脉冲的超快序列。
2017-02-01 physics.optics
The effect of rotational Raman response on ultra-flat supercontinuum generation in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
本文通过实验和数值模拟对比氩气与氮气，发现氮气中旋转拉曼响应导致增益抑制和模式耦合，降低了超连续谱在正常色散区的能量密度，影响平坦超连续谱产生。
2023-05-12 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
Polarization-Tailored Raman Frequency Conversion in Chiral Gas-Filled Hollow Core Photonic Crystal Fibers
宽带可调谐圆偏振光光源在激光科学、生物医学和光谱学等领域中至关重要。传统的光源依赖于使用标准光学部件的非线性波长转换和偏振控制，并且受到合适透明晶体和玻璃的可用性的限制。虽然充气空芯光子晶体光纤提供了压力可调谐色散、长的良好控制的光路长度和高拉曼转换效率，但它不能保持圆偏振状态，通常表现出弱的线性双折射。在这里，我们报告了一个革命性的方法的基础上螺旋扭曲空芯光子晶体光纤，它显示圆双折射，从而鲁棒地保持对外部扰动的圆偏振态。这使得有可能产生纯圆偏振斯托克斯和反斯托克斯信号的旋转拉曼散射在氢。通过调节增益抑制点附近的气压，频移拉曼带的偏振态可以连续变化。该结果为新一代紧凑高效的基于光纤的偏振态完全可控的宽带光源铺平了道路。
2019-04-15 physics.optics
Dramatic Raman Gain Suppression in the Vicinity of the Zero Dispersion Point in Gas-Filled Hollow-Core Photonic Crystal Fiber
1964年，Bloembergen和Shen预测，如果声子的产生和湮灭（通过非弹性散射）的速率精确平衡，拉曼增益可以被抑制。只有当每个过程所需的动量相同时，这才是可能的，即，由泵浦-斯托克斯散射产生的声子相干波与在泵浦-反斯托克斯散射中湮灭的声子相干波相同。在大体积气体电池中，这只能在与泵轴成斜角的有限相互作用长度上实现。在这里，我们报告了一个简单的系统，提供了显着的拉曼增益抑制在长共线路径长度的氢。它由一个充气的空芯光子晶体光纤组成，其零色散点被压力调节到接近泵浦激光波长。在一定的精确压力下，基模中斯托克斯光的产生被完全抑制，从而允许探索其他弱得多的非线性过程。
2015-08-26 physics.optics
Clean few-cycle blue soliton self-compressed pulses generation in hollow-core fibers
本文通过结合宽带倍频、多板连续谱后压缩与空芯光纤蓝色孤子自压缩，实验实现了4.4 fs清洁蓝色少周期脉冲，并展示了该方案在色散控制、效率和简化结构方面的三重优势。
2025-08-27 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
Multi-stage generation of extreme ultraviolet dispersive waves by tapering gas-filled hollow-core anti-resonant fibers
在这项工作中，我们数值研究了一个实验可行的设计锥形氖填充空芯反谐振光纤，我们报告的多个色散波（DW）的产生在90-120 nm的范围内，以及到极紫外（UV）区域。模拟假设具有30 fs 10 $μ$ J脉冲能量的800 nm泵浦脉冲，被发射到具有$34~μ$ m初始芯直径的9巴填充Ne的光纤中，然后逐渐变细到$10~μ$ m芯直径。使用新模型进行模拟，该模型提供了光纤的谐振和反谐振光谱带的损耗和色散的真实描述，并且还重要地包括UV中二氧化硅的材料损耗。我们表明，通过首先生成在预锥形部分的远紫外区域中发射DW的孤子，优化以下锥形结构可以允许与孤子的再碰撞，并进一步将远紫外DW上转换为能量高达190 nJ的极端紫外光，在90-120 nm范围内。这一过程提供了一种新的方法，使用相对较低的气压在极紫外光谱范围内产生光。
2018-06-29 physics.optics
Viscoelastic dynamics of nanoparticles optically trapped in moving fringe pattern in air-filled hollow-core fiber
Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich-Alexander-Universität（弗里德里希-亚历山大大学）
本研究提出了一种在气态空心光子晶体光纤中利用运动条纹图案实现纳米颗粒光学捕获与运输的新方法，通过拖曳力与捕获力的竞争实现颗粒速度振荡，为纳米颗粒表征和粘性力研究提供了新的手段。
2026-02-06 physics.optics
Photoionization-assisted, high-efficiency emission of dispersive wave in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
我们证明了在25 cm长的充气空芯光子晶体光纤（HC-PCF）的谐振带内，泵浦脉冲的光电离效应可以强烈地增强相位匹配色散波（DW）发射。在实验中，我们观察到，随着脉冲能量的增加，泵浦脉冲逐渐转移到较短的波长，由于孤子等离子体相互作用。当蓝移孤子的中心波长接近HC-PCF的共振带时，在可见光区可以获得从泵浦光到DW的高效能量转移。在此DW发射过程中，我们还观察到DW的光谱中心逐渐向更长的波长移动，导致DW带宽略微增加，这可以很好地解释为泵浦脉冲和DW之间的相位匹配耦合的结果。特别地，在6 μ J的输入脉冲能量下，在光纤输出处的DW的光谱比被测量为高达~53%，转换效率为~ 19%。这些实验结果，解释了数值模拟，铺平了道路，高亮度光源的基础上，在充气HC-PCF的高效频率上转换过程。
2020-02-16 physics.optics
Understanding the dynamics of photoionization-induced solitons in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
我们详细介绍了我们开发的模型[Saleh等人，物理修订版信函107]其控制由电离气体填充的空芯光子晶体光纤中的脉冲传播。通过使用微扰方法，我们发现光电离过程引起了与固芯玻璃纤维中孤子的众所周知的拉曼自频红移相反的现象，正如最近实验证明的那样[Hoelzer等人，物理修订版信函107]。这一过程仅受电离损耗的限制，并导致孤子在时域中不断加速，在频域中连续蓝移。通过应用Gagnon-Bélanger规范变换，预测了多峰“倒类重力”孤波。我们还表明，脉冲动力学显示在这种光纤中传播过程中的孤子的喷射，类似于在传统的实芯光纤中发生的事情。此外，我们还预测和研究了气体等离子体系统所特有的时间上遥远的孤子之间的非常规长程非局域相互作用。最后，研究了高阶色散系数和激波算子对脉冲动力学的影响，表明紫外光中的共振辐射[Joly等人，物理修订信函106]可以通过等离子体形成来改善。
2011-10-19 physics.optics
Scaling of nonlinear dynamics driven by stimulated Raman scattering in gas-filled hollow-core fibers
本文证明受激拉曼散射动力学在气体填充空芯光纤中可通过保持增益降低因子和退相时间不变实现标度，为紫外等奇异频率非线性器件设计奠定基础。
2025-01-19 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
Enhancement of vacuum-ultraviolet dispersive-wave emission using gas-filled tapered hollow-core fibers
State Key Laboratory of Ultra-intense laser Science and Technology, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院上海光学精密机械研究所超强激光科学和技术国家重点实验室）；Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学材料科学与光电技术研究中心）；Russell Centre for Advanced Lightwave Science, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics and Hangzhou Institute of Optics and Fine Mechanics（上海光学精密机械研究所和杭州光学精密机械研究所先进光波科学拉塞尔中心）；Zhejiang Key Laboratory of Microstructured Specialty Optical Fiber, Hangzhou Institute of Optics and Fine Mechanics (HIOM)（杭州光学精密机械研究所微结构特种光纤浙江省重点实验室）
本文提出一种气体填充缩颈空心光纤结构，通过优化核心直径变化实现高效率的真空紫外波发射，特别在148.38nm波长处提升两倍效率，为固态核钟和时间分辨光谱提供关键工具。
2026-03-19 physics.optics
Broadband Dispersive-Wave Emission Coupled with Two-Stage Soliton Self-Compression in Gas-Filled Anti-Resonant Hollow-Core Fibers
本文研究了充气反谐振空芯光纤中宽带色散波发射机制，发现高阶孤子经历两阶段脉冲压缩，结合孤子-等离子体相互作用和相位匹配，形成多峰色散波光谱，输出可压缩至30 fs以下。
2023-07-30 physics.optics
Efficient 4.42 μm Raman laser based on hollow-core silica fiber
在本文中，我们考虑中红外拉曼激光器的充气空芯石英光纤的基础上，并提供理论和实验分析的因素，限制这些激光器的效率和输出功率。在此基础上，实现了基于1H 2填充旋转石英光纤的高效4.42 μm脉冲拉曼激光器。量子效率高达36%，输出平均功率高达250 mW.讨论了进一步提高激光效率的可能性。
2018-01-05 physics.optics
Measurements of microjoule-level, few-femtosecond ultraviolet dispersive-wave pulses generated in gas-filled hollow capillary fibers
近年来，在充气中空毛细管光纤（HCF）中通过色散波发射产生高能紫外光脉冲，在紫外光谱学和光化学领域有着巨大的应用前景，受到了广泛的关注。虽然这种技术提供高能量，超快紫外脉冲的能力得到了广泛的认可，但是μ J级色散波（DW）脉冲的几fs持续时间却无法直接测量。在这篇文章中，我们证明了使用几个啁啾镜，可以在大气环境中获得几飞秒的紫外DW脉冲，而不使用真空室。脉冲的时间分布，使用自衍射频率分辨光学门控设置测量，表现出全宽半最大脉冲宽度为9.6 fs在384 nm和9.4 fs在430 nm，接近傅里叶变换的限制。此外，理论和实验研究揭示了驱动脉冲能量和HCF长度对所测DW脉冲的时间宽度和形状的强烈影响。在大气环境中获得的紫外光脉冲具有μ J量级的脉冲能量、飞秒量级的脉冲宽度和宽带波长可调谐性，具有广阔的应用前景。
2022-06-11 physics.optics
Comparative study of spectral broadening and few-cycle compression of Yb:KGW laser pulses in gas-filled hollow-core fibers
本文比较研究了多种原子和分子气体在充气空芯光纤中对Yb:KGW激光脉冲的光谱展宽效果，利用自相位调制、自陡峭和受激拉曼散射等非线性效应，最终以3 mJ、200 fs输入脉冲实现了约15 fs少周期脉冲输出，能量传输效率超过70%。
2024-11-22 physics.optics
Single-Cycle Self-Compressed Near Infrared Pulses using High-Spatial Modes in Hollow-Core Fibers
利用空芯光纤的负色散特性，在近红外波段研究了高空间模在空芯光纤中传输时的孤子自压缩现象。我们已经发现，总是有一个最佳的空间模式来观察这种现象，压缩的脉冲下降到单周期制度，而不需要任何外部压缩设备，并随之增加的输出峰值功率。我们的结果是相关的任何超短激光应用中，很少或单周期脉冲是至关重要的。
2017-12-27 physics.optics
Dispersion-tuning of nonlinear optical pulse dynamics in gas-filled hollow capillary fibers
本研究通过调谐气体压力改变色散区，实验探究充气空心毛细管光纤中超短激光脉冲的非线性动力学，揭示不同色散区的脉冲演化规律，并解释了正常色散区模拟与实验存在差异的原因。
2025-06-17 physics.optics
Generation of sub-40 fs pulses at 1.8 μm by chirp-assisted Raman scattering in hydrogen-filled hollow-core fibre
在分子指纹区域进行时间分辨光谱研究或延长高次谐波产生的截止波长的可能性最近推动了高效中红外超快激光器的发展。特别是，基于诸如铥或钬的有源介质的光纤激光器是非常活跃的研究领域，因为它们坚固、紧凑并且可以以高重复率操作。然而，这些系统仍然很复杂，无法提供短于100 fs的脉冲，并且还不像近红外系统那样成熟。在这里，我们报告产生的子40 fs脉冲在1.8微米，量子效率为50%，而不需要后压缩，在充氢空芯光子晶体光纤泵浦的商业300 fs光纤激光器在1030 nm。这是通过压力调谐色散和通过调整泵浦脉冲的啁啾和发射到光纤中的高阶模的比例来避免拉曼增益抑制来实现的。该系统使用的物理模型，结合了主要的线性和非线性的光学响应的贡献进行优化。该方法是平均功率可缩放的，允许调整脉冲形状，并且可以潜在地允许访问更长的波长。
2020-06-30 physics.optics
Photoionization-induced broadband dispersive wave generated in an Ar-filled hollow-core photonic crystal fiber
空芯光子晶体光纤（HC-PCF）中的谐振带虽然导致光纤传输谱中的高损耗区，但已被成功地用于产生相位匹配色散波（DW）。在这里，我们报告的共振诱导DW的光谱宽度可以大大拓宽由于等离子体驱动的蓝移孤子。在实验中，我们观察到在短长度的充氩单环HC-PCF中，孤子的自压缩和光电离效应引起了泵浦脉冲的强烈光谱蓝移，改变了DW发射过程的相位匹配条件。因此，DW光谱向较长波长侧的加宽获得具有若干光谱峰，其对应于DW在沿光纤的不同位置处的产生。在仿真中，采用不同中心波长的超高斯窗滤除这些DW谱峰，并利用傅里叶变换方法分别研究了这些DW谱峰的时域特性。仿真结果验证了DW谱上的这些多峰在时域上具有不同的延迟，与我们的理论预测一致。值得注意的是，我们发现，整个时域DW跟踪可以压缩到29 fs使用适当的啁啾补偿。本文的实验和数值计算结果为深入研究充气HC-PCF中共振诱导DW产生过程提供了一些思路，也为利用DW发射机制产生超快脉冲奠定了基础。
2021-01-05 physics.optics
The design optimization and experimental investigation of the 4420 nm Raman laser based on hydrogen-filled revolver silica fiber
空芯旋转光纤的光学特性的数值研究取决于各种参数：空芯直径，毛细管壁厚度，毛细管之间的最小间隙的值，在包层中的毛细管的数量和玻璃的类型（二氧化硅和硫属化物）。初步的，类似的计算是空心光纤的简单模型。在此基础上，确定了用于拉曼激光频率转换（1560 nm ~ 4420 nm）的旋转光纤的最佳设计方案。实现了基于充氢旋转石英光纤的高效纳秒脉冲4420 nm拉曼激光器。量子效率高达36%，输出平均功率高达250 mW。
2018-02-16 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
Dominance of backward stimulated Raman scattering in gas-filled hollow-core photonic crystal fibers
气体中的后向受激拉曼散射提供了一种有前途的途径，通过对着泵浦脉冲反向传播来压缩和放大斯托克斯种子脉冲，如已经在各种平台中，主要是在自由空间中证明的那样。然而，在完全可控的共线环境中，当被噪声播种时，控制这个过程的动力学尚未被研究。在这里，我们报告的第一个明确的观察有效的噪声种子后向受激喇曼散射在充氢空芯光子晶体光纤。在高气压下，当后向拉曼增益与前向增益相当，但低于前向增益时，我们报告从窄带532 nm泵浦到683 nm处的后向斯托克斯的量子转换效率超过40%。当向后过程由少量向后反射的向前产生的斯托克斯光播种时，效率增加到65%。在高泵浦功率下，以干净的基模发射并且光谱纯的后向斯托克斯信号出人意料地总是比其前向传播对应物强。我们将这一惊人的观察归因于相互作用场的独特时间动力学，这导致拉曼相干性（以移动的细周期布拉格光栅的形式）朝着光纤的输入端的强度增长。对这一过程的充分理解，以及新型反共振引导空芯光纤的快速发展，可能会导致有效的气体基拉曼激光器和放大器的改进设计，工作在从紫外到中红外的波长。
2018-01-24 physics.optics
Photoacoustic methane detection assisted by a gas-filled anti-resonant hollow-core fiber laser
本研究利用填充氢气的7环反谐振空芯光纤，通过受激拉曼散射产生覆盖紫外到近红外的高能量窄线宽类频率梳拉曼激光，以1650 nm六阶斯托克斯光实现近红外二区光声甲烷检测，灵敏度达550 ppb（积分时间40 s），验证了该技术在下一代紧凑型光谱系统中的潜力。
2024-06-20 physics.optics
High energy and narrow linewidth N2-filled hollow-core fiber laser at 1.4 μm
提出基于充 N2 无节点反谐振空芯光纤的一阶振动拉曼 Stokes 激光器，在 1.4 μm 实现 26.5 μJ、0.16 nm 窄线宽及约 2 nm 调谐范围。
2023-12-06 physics.optics
High-Polarization-Extinction Raman Conversion in Gas-Filled Polarization-Maintaining Hollow-Core Fibers
Jinan University（暨南大学）；University of the Basque Country (UPV/EHU)（巴斯克大学）；Linfiber Technology (Nantong) Co., Ltd.（林菲科技（南通）有限公司）
通过偏振维持空芯光纤实现高偏振纯度的拉曼转换，为气体光子学中的偏振可控光源提供新方案。
2026-01-31 physics.optics
Ultra-broadband transient absorption down to 200 nm enabled by soliton dynamics in gas-filled hollow capillary fibers
University of Basel（巴塞尔大学）；Heriot-Watt University（赫瑞-瓦特大学）
该研究利用充气空心毛细管光纤的孤子动力学，实现了覆盖200-800 nm的超宽带飞秒瞬态吸收，分辨率达9 μOD，成功解析Fe(II)配合物的DUV超快自旋交叉动力学，为研究DUV波段光物理化学动力学提供了新方法。
2026-08-28 physics.optics
Entanglement transfer during quantum frequency conversion in gas-filled hollow-core fibers
本文利用量子哈密顿量框架研究充气空芯光纤中分子调制过程的纠缠行为，揭示了平均光子数演化与纠缠转移之间的关联，为未来光波量子技术提供新策略。
2025-04-10 physics.optics quant-ph
