Hannover 2003 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 23: Superkontinuum in nichtlinearen Fasern

Q 23.2: Vortrag

Dienstag, 25. März 2003, 14:15–14:30, F442

5 W Weißlichterzeugung in photonischen Kristallfasern — •Thomas Schreiber, Jens Limpert, Holger Zellmer und Andreas Tünnermann — Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für angewandte Physik, Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena

Zu den speziellen Eigenschaften photonischer Kristallfasern zählen der über einen großen Spektralbereich mögliche Grundmodebetrieb, die Verschiebung des Dispersionsnullpunktes in den sichtbaren Spektralbereich und der kleine Kerndurchmesser, der zu einer hohen Nichtlinearität führt. Gegenstand aktueller Forschung ist die Erzeugung extrem breiter Spektren (Weißlicht) mit Hilfe energetisch schwacher, kurzer Pulse in solchen Fasern. Liegt die Wellenlänge dieser Pulse in der Nähe des Dispersionsnullpunktes kommt es zu Bildung von Solitonen höherer Ordnung, die durch Störungen, wie Ramanstreuung, self-steepening und Dispersion höherer Ordnung unter Aussendung blau verschobener Strahlung in fundamentale Solitonen zerfallen. Diese werden durch den Self-Frequency-Shift in den roten Bereich verschoben und legen die obere Grenze des Weißlichtspektrums fest. Für unsere Experimente verwendeten wir einen Faserverstärker, der Femtosekunden- und gechirpte Picosekundenpulse mit mittleren Leistungen bis zu 10 W bei 75 MHz Repititionsrate als Anregungspulse für die photonische Kristallfaser bereitstellt. Somit war es möglich, ein Weißlichtspektrum von <500 nm bis >1800 nm bei einer mittleren Leistung von 2 W für Femtosekundenpulse bzw. 5 W für Picosekundenpulse zu erzeugen. Mit Hilfe von numerischen Simulationen werden die Spektren theoretisch erklärt und ihr physikalischer Charakter mit der Theorie verglichen.