Name: in-situ tapering of chalcogenide fiber for mid-infrared supercontinuum generation
Uploaded: 2013-05-27T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In-situ Tapering of Chalcogenide Fiber for Mid-infrared Supercontinuum Generation at JoVE.com

Die Autoren bedanken sich bei G. Shambat, C. Phillips, K. Aghaei für wertvolle Diskussionen, F. Afshinmanesh für REM-Aufnahmen, T. Marvdashti für experimentelle Unterstützung und MF Churbanov und GE Snopatin danken aus dem Institut für Chemie von hochreinem Stoffe und VG Plotnichenko und EM Dianov aus der Fiber Optics Research Center der Russischen Akademie der Wissenschaften für die Bereitstellung der As 2 S 3 Faser. Wir sind auch dankbar für die Unterstützung aus dem Office of Naval Research, NASA, die Air Force Office of Scientific Research, Agilent, und der Gemeinsamen Technologies Büro.

1. Degressive Setup-Fabrication (Siehe Setup-Assembled in Abbildung 1) <ol><li> Sichern Sie sich die motorisierte lineare Stadien auf dem Steckbrett (etwa mittig), so dass die Stufen in Kontakt sind und hin und weg voneinander übersetzen </li><li> Bereiten Sie und legen Sie die Faser Halterungen <ol><li> Befestigen Sie zwei optische Beiträge zu den motorisierten Lineartisch Platten (jeweils) mit den Löchern in der Nähe zueinander. </li><li> Bringen Sie die bloße optische Faser Reittiere zu den Gipfeln der Beiträ...

<ol>
	<li>Marandi, A., Rudy, C. W., Plotnichenko, V. G., Dianov, E. M., Vodopyanov, K. L., Byer, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mid-infrared+supercontinuum+generation+in+tapered+chalcogenide+fiber+for+producing+octave-spanning+frequency+comb+around+3+&#956;m.">Mid-infrared supercontinuum generation in tapered chalcogenide fiber for producing octave-spanning frequency comb around 3 &#956;m.</a> Optics Express. 20, 24218-24225 (2012).</li><li>Schliesser, A., Picque, N., Hansch, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mid-infrared+frequency+combs.">Mid-infrared frequency combs.</a> Nature Photonics. 6, 440-449 (2012).</li><li>Diddams, S. A., Hollberg, L., Mbele, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+fingerprinting+with+the+resolved+modes+of+a+femtosecond+laser+frequency+comb.">Molecular fingerprinting with the resolved modes of a femtosecond laser frequency comb.</a> Nature. 445, 627-630 (2007).</li><li>Thorpe, M. J., Balslev-Clausen, D., Kirchner, M. S., Ye, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cavity-enhanced+optical+frequency+comb+spectroscopy:+application+to+human+breath+analysis.">Cavity-enhanced optical frequency comb spectroscopy: application to human breath analysis.</a> Optics Express. 16, 2387-2397 (2008).</li><li>Sears, C. M. S., Colby, E., England, R. J., Ischebeck, R., McGuinness, C., Nelson, J., Noble, R., Siemann, R. H., Spencer, J., Walz, D., Plettner, T., Byer, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+stable+net+acceleration+of+electrons+from+a+two-stage+optical+accelerator.">Phase stable net acceleration of electrons from a two-stage optical accelerator.</a> Physical Review Letters. 11, 101301 (2008).</li><li>Popmintchev, T., Chen, M. C., Arpin, P., Murnane, M. M., Kapteyn, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+attosecond+nonlinear+optics+ofbright+coherent+X-ray+generation.">The attosecond nonlinear optics ofbright coherent X-ray generation.</a> Nature Photonics. 4, 822-832 (2010).</li><li>Dudley, J. M., Taylor, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Supercontinuum generation in optical fibers. , (2010).</li><li>Birks, T. A., Wadsworth, W. J., Russell, P. S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supercontinuum+generation+in+tapered+fibers.">Supercontinuum generation in tapered fibers.</a> Optics Letters. 25, 1415-1417 (2000).</li><li>Leindecker, N., Marandi, A., Byer, R. L., Vodopyanov, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Broadband+degenerate+OPO+for+mid-infrared+frequency+comb+generation.">Broadband degenerate OPO for mid-infrared frequency comb generation.</a> Optics Express. 19, 6296-6302 (2011).</li><li>Liao, M., Yan, X., Gao, W., Duan, Z., Qin, G., Suzuki, T., Ohishi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Five-order+SRSs+and+supercontinuum+generation+from+a+tapered+tellurite+microstructured+fiber+with+longitudinally+varying+dispersion.">Five-order SRSs and supercontinuum generation from a tapered tellurite microstructured fiber with longitudinally varying dispersion.</a> Optics Express. 19, 15389-15396 (2011).</li><li>M&#228;gi, E. C., Steinvurzel, P., Eggleton, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tapered+photonic+crystal+fibers.">Tapered photonic crystal fibers.</a> Optics Express. 12, 776-784 (2004).</li><li>Ozeki, T., Kawasaki, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+directional+coupler+using+tapered+sections+in+multimode+fibers.">Optical directional coupler using tapered sections in multimode fibers.</a> Applied Physics Letters. 28, 528-529 (1976).</li><li>Yataki, M. S., Payne, D. N., Varnahm, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-fibre+wavelength+filters+using+concatenated+fused-taper+couplers.">All-fibre wavelength filters using concatenated fused-taper couplers.</a> Electronic Letters. 21, 248-249 (1985).</li><li>Chandalia, J. K., Eggleton, B. J., Windeler, R. S., Kosinski, S. G., Liu, X., Xu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adiabatic+coupling+in+tapered+air-silica+microstructured+optical+fiber.">Adiabatic coupling in tapered air-silica microstructured optical fiber.</a> IEEE Photonics Technology Letters. 13, 52-54 (2001).</li><li>Mora, J., D&#237;ez, A., Fonjallaz Andr&#233;z, P. Y., Popov, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tunable+dispersion+compensator+based+on+a+fiber+Bragg+grating+written+in+a+tapered+fiber.">Tunable dispersion compensator based on a fiber Bragg grating written in a tapered fiber.</a> IEEE Photonics Technology Letters. 16, 2631-2633 (2004).</li><li>Rusu, M., Herda, R., Kivist&#246;, S., Okhotnikov, O. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber+taper+for+dispersion+management+in+a+mode-locked+ytterbium+fiber+laser.">Fiber taper for dispersion management in a mode-locked ytterbium fiber laser.</a> Optics Letters. 31, 2257-2259 (2006).</li><li>Alfanao, R. R., Shapiro, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emission+in+the+region+4000+to+7000+A+via+four-photon+coupling+in+glass.">Emission in the region 4000 to 7000 A via four-photon coupling in glass.</a> Physical Review Letters. 24, 584-587 (1970).</li><li>Eggleton, B. J., Luther-Davies, B., Richardson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chalcogenide+photonics.">Chalcogenide photonics.</a> Nature Photonics. 5, 141148 (2011).</li><li>Snopatin, G. E., Shiryaev, V. S., Plotnichenko, V. G., Dianov, E. M., Churbanov, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-purity+chalcogenide+glasses+for+fiber+optics.">High-purity chalcogenide glasses for fiber optics.</a> Inorganic Materials. 45, 1439-1460 (2009).</li><li>Harbold, J. M., Ilday, F. O., Wise, F. W., Sanghera, J. S., Nguyen, V. Q., Shaw, L. B., Aggarwal, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+nonlinear+As-S-Se+glasses+for+all-optical+switching.">Highly nonlinear As-S-Se glasses for all-optical switching.</a> Optics Letters. 27, 119-121 (2002).</li><li>Hudson, D. D., Dekker, S. A., Magi, E. C., Judge, A. C., Jackson, S. D., Li, E., Sanghera, J. S., Shaw, L. B., Aggarwal, I. D., Eggleton, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Octave+spanning+supercontinuum+in+an+As2S3+taper+using+ultralow+pump+pulse+energy.">Octave spanning supercontinuum in an As2S3 taper using ultralow pump pulse energy.</a> Optics Letters. 36, 1122-1124 (2011).</li><li>Domachuk, P., Wolchover, N. A., Cronin-Golomb, M., Wang, A., George, A. K., Cordeiro, C. M. B., Knight, J. C., Omenetto, F. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Over+4000+nm+bandwidth+of+mid-IR+supercontinuum+generation+in+sub-centimeter+segments+ofhighly+nonlinear+tellurite+PCFs.">Over 4000 nm bandwidth of mid-IR supercontinuum generation in sub-centimeter segments ofhighly nonlinear tellurite PCFs.</a> Optics Express. 6, 7161-7168 (2008).</li><li>Hu, J., Menyuk, C. R., Shaw, L. B., Sanghera, J. S., Aggarwal, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maximizing+the+bandwidth+of+supercontinuum+generation+in+As2Se3+chalcogenide+fibers.">Maximizing the bandwidth of supercontinuum generation in As2Se3 chalcogenide fibers.</a> Optics Express. 18, 6722-6739 (2010).</li><li>El-Amraoui, M., Fatome, J., Jules, J. C., Kibler, B., Gadret, G., Fortier, C., Smektala, F., Skripatchev, I., Polacchini, C. F., Messaddeq, Y., Troles, J., Brilland, L., Szpulak, M., Renversez, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+infrared+spectral+broadening+inlow-loss+As-S+chalcogenide+suspended+core+microstructured+optical+fibers.">Strong infrared spectral broadening inlow-loss As-S chalcogenide suspended core microstructured optical fibers.</a> Optics Express. 18, 4547-4556 (2010).</li><li>Marandi, A., Leindecker, N., Byer, R. L., Vodopyanov, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherence+properties+of+a+broadband+femtosecond+mid-IR+optical+parametric+oscillator+operating+at+degeneracy.">Coherence properties of a broadband femtosecond mid-IR optical parametric oscillator operating at degeneracy.</a> Optics Express. 20, 7255-7262 (2012).</li><li>Dudley, J. M., Coen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherence+properties+of+supercontinuum+spectra+generated+in+photonic+crystal+and+tapered+optical+fibers.">Coherence properties of supercontinuum spectra generated in photonic crystal and tapered optical fibers.</a> Optics Letters. 27, 1180-1182 (2002).</li><li>Corwin, K. L., Newbury, N. R., Dudley, J. M., Coen, S., Diddams, S. A., Weber, K., Windeler, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundamental+noise+limitations+to+supercontinuum+generation+in+microstructure+fiber.">Fundamental noise limitations to supercontinuum generation in microstructure fiber.</a> Physical Review Letters. 90, 113904 (2003).</li><li>Birks, T. A., Li, Y. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+shape+of+fiber+tapers.">The shape of fiber tapers.</a> Journal of Lightwave Technology. 10, 432-438 (1992).</li><li>Churbanov, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-purity+chalcogenide+glasses+as+materials+for+fiber+optics.">High-purity chalcogenide glasses as materials for fiber optics.</a> Journal of Non-Crystalline Solids. 184, 25-29 (1995).</li></ol>

Wir haben eine neuartige Faser verjüngenden Verfahren nachgewiesen und bestätigt seine Gültigkeit durch Ausführen SCG im mittleren IR. Nach bestem Wissen versichern wir, ist die alternative Methode für diese Anwendung auf die Bestimmung der Faser Zuglänge erforderlich, um eine sich verjüngende Faserdurchmesser, die genug fügt Wellenleiterdispersion zu SCG im Fasertaper durch Berechnung zu optimieren erstellen basierend, aber da die Zuglänge benötigt die spektrale Verbreiterung für eine bestimmte Länge der Fa...

Nachdem er zunächst im sichtbaren Wellenlängenbereich erzeugt 1,7 SCG Quellen zum mid-IR, die weitgehend von Anwendungen in der Spektroskopie angetrieben. 3, 4 Chalcogenide Fasern, die Sulfide, Selenide und Telluride gehören, verschoben wurden ein beliebtes Material für der mid-IR aufgrund ihrer geringen Ausbreitungsverlust und hohe Nichtlinearität, 18 weniger als 100 dB / km und 19 ~ 200 mal so Kieselsäure für As 2 S 3, 20 sind. Jedoch ist die Null GVD Wellenlänge der meisten chalkogenide mittleren IR befindet, über die Mittenwellenlänge der Mehrheit der verfügbaren ultraschnellen Pumpquellen, so SCG Herausforderung in einem Schüttgut oder einer Standard-Single-Mode-Faser Chalkogenid. Wellenleiterdispersion kann verwendet werden, um die Null-GVD Punkt für SCG modifizieren. 7 Methoden für die Einführung stark Wellenleiterdispersion gehören Faser verjüngenden, 8, 21 mit mikrostrukturierten Fasern, 22-24 oderauch eine Kombination der beiden. 10 Durch die Verschiebung des Null GVD Wellenlänge unterhalb der Pumpwellenlänge, wird die Pumpe mit anomaler Dispersion in der Faser auftreten. In der anomalen Dispersion Regime tritt Soliton Bildung durch den Ausgleich der nichtlinearen Chirp durch Eigenphasenmodulation und dem linearen Chirp von GVD verursacht. Für einen Femtosekunden Pumpquelle wird spektrale Verbreiterung der Regel durch Spaltung Soliton-Impuls oder brechen, und das eine zeitliche Komprimierung tritt als der Impuls breitet sich entlang der Faser bestimmt. 7 Bei Faser verjüngt, die Berechnung des gesamten GVD einschließlich sowohl Material und Wellenleiter-Dispersion kann eine Annäherung der endgültigen Kegeldurchmessers benötigt, um eine erheblich verbreiterten Spektrum zu erzeugen. Aufgrund der starken Abhängigkeit SCG auf GVD und Schwankungen zwischen experimentellen Studien, einschließlich Änderungen der Länge der Faser vor dem sich verjüngenden Bereich und Kupplung der Pumpe auf die Faser, beträgt die berechnete Näherung nicht ausreichend foder gelungen, eine optimierte Kegel in einem einzigen Versuch. Spectral Monitoring ermöglicht für diese Variationen in Versuchsanordnung beobachtet und berücksichtigt werden in in-situ verjüngt. Darüber hinaus erzeugt eine effiziente Superkontinuum (SC) in einem kurzen, sich verjüngenden Faser reduziert die Menge der nicht-linearen rauscharme Verstärkung Erhaltung der Kohärenz des SCG und der Frequenzkamm Eigenschaften der Pumpquelle. 25-27 ordnungsgemäße Dispersionsmanagement und damit die Notwendigkeit, in situ-Verjüngung, wird sogar noch kritischer, wenn die Faserlänge kurz ist, wie die SCG Toleranz Waagen mit Länge. Die in-situ verjüngenden Aufbau beginnt mit der Pumpquelle, die die subharmonic eines modengekoppelten Er-dotierten Faser-Laser, 9 in den Kern der As 2 S 3, die Faser verjüngt sein wird gekoppelt ist. Der Ausgang der Faser wird dann in eine Vorrichtung, die das spektrale Profil charakterisiert gekoppelt. Im experiment eine InSb-Detektor nach einem Monochromator mit ~ 20 nm Auflösung wird verwendet, um einen Teil des Ausgangsspektrum zu überwachen, wo es zunächst ein sehr niedriges Signal von der Pumpquelle (bei ~ 3,9 um), so dass die Faser überwacht werden kann, während Verjüngung. Wenn die Faser verjüngt ist, und das Spektrum verbreitert ist die spektrale Messung Signal ansteigt, wenn die Dispersion für die einzelnen Experiment optimiert. Durch Überwachen des Spektrums, das während der Verjüngung Verfahren können Verjüngung an dem Moment, wenn die spektrale Verbreiterung wurde maximiert gestoppt werden. In-situ Verjüngung ermöglicht optimierte Dispersion für den effizienten SCG in einer einzelnen Faser Verjüngung. Degressive mit einer statischen, schmale Heizzone erzeugt einen kurzen Fasertaper Taille, 28, der für geräuscharmen SCG ermöglicht. Zusammen können in-situ statische Verjüngung kohärenten, geräuscharm, Oktave umspannenden SCG in der mid-IR aktivieren.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td>Name of Equipment</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Motorized Linear Stages</td>
			<td>Newport</td>
			<td>MFA-PPD</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Motorized Stage Controller</td>
			<td>Newport</td>
			<td>ESP301</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Aluminum Block</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td>Dimensions will vary depending on desired taper length.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>RTD Sensor</td>
			<td>Omega</td>
			<td>1PT100GX1510</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Cartridge Heaters</td>
			<td>Omega</td>
			<td>CSS-01115/120V</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Temperature Controller</td>
			<td>Omega</td>
			<td>CSC32</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Input Coupling Linear Translation Stage</td>
			<td>CVI</td>
			<td>07TXS224</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Output Coupling Linear Translation Stage</td>
			<td>Newport</td>
			<td>422-1S</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>XYZ Linear Translation Stage</td>
			<td>Newport</td>
			<td>461</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Assorted posts, optics mounts, bases, and forks</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Optical Breadboard</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>MB12</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Input Coupling ZnSe Lens</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>AL72512-E</td>
			<td>Available from other vendors. Input coupling focal length depends on pump source and fiber mode field diameter.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Output Coupling ZnSe Lens</td>
			<td>Edmund Optics</td>
			<td>NT62-961</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Box</td>
			<td>Any type will do.</td>
			<td></td>
			<td>Must be large enough to allow stage movement. Needs apertures for input and output coupling of light.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Ceramic Optical Post</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Digital Microscope</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td>Optional.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Table Clamps</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>CL5</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Bare Fiber clamps</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>HFF003</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
		 <td></td>
		 <td></td>
		 <td></td>
		 <td>Table 1. Tapering Setup Materials.</td>
	 </tr>
		 <tr>
			<td>As2S3 Optical Fiber</td>
			<td>Fiber Optics Research Center of the Russian Academy of Sciences</td>
			<td></td>
			<td>Available from other vendors, such as CorActive. </td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Beavertail Cleaver</td>
			<td>Fiber Network Tools</td>
			<td>S-315</td>
			<td>Available from other vendors. Hand cleaving or polishing fiber tips can also produce high quality fiber tips.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>KimWipes</td>
			<td>Kimberly-Clark Professional</td>
			<td>34120</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Acetone, Isopropanol</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
		 <td></td>
		 <td></td>
		 <td></td>
		 <td>Table 2. Materials for Chalcogenide Fiber Preparation.</td>
	 </tr>
		 <tr>
			<td>Pyrocam</td>
			<td>Ophir Photonics</td>
			<td>Pyrocam III Series</td>
			<td>Any camera with sensitivity at pump wavelength will work.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Monochromator</td>
			<td>Photon Technology International</td>
			<td></td>
			<td>A 100 line/mm grating was used. Any spectral measurement device will work (e.g. longpass filter). </td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>CaF2 Lenses</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>LB5922</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>InAs Filter</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Amplified InSb Detector</td>
			<td>Hamamatsu</td>
			<td>P4631-03</td>
			<td>Available from other vendors.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Computer</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>DAQ</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>USB X Series</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Labview software for motorized stages</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Optional. Custom program.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Labview software for collecting detector data</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Optional. Custom program.</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Assorted posts, optics mounts, bases, and forks</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>1" Gold mirrors</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Chopper and controller</td>
			<td>Any vendor.</td>
			<td>SRS Model SR540</td>
			<td>Optional. Depends on detector being used.</td>
		 </tr>
		 <tr>
		 <td></td>
		 <td></td>
		 <td></td>
		 <td>Table 3. Materials for In-situ Tapering Procedure.</td>
	 </tr>
		</tbody>
 </table>

in-situ tapering of chalcogenide fiber for mid-infrared supercontinuum generation

Supercontinuum Generation (SCG) in einer sich verjüngenden Chalkogenid Faser zur Verbreiterung mittleren Infrarot (oder mittleren IR-Bereich, etwa 2-20 um den Wellenlängenbereich) Frequenzkämme 1, 2 für Anwendungen wie molekularen Fingerabdruck, 3 Spurengaserkennung, 4 wünschenswert lasergetriebenen Partikelbeschleunigung, 5 und Erzeugung von Röntgenstrahlen durch hohen Harmonischen. 6 eine effiziente SCG in einer verjüngten optischen Faser erfordert eine genaue Kontrolle der Gruppe (GVD) und die zeitlichen Eigenschaften der optischen Impulse zu Beginn des Faser, 7, die stark von der Geometrie des Konus. 8 Aufgrund von Abweichungen in dem sich verjüngenden Aufbau und das Verfahren für aufeinanderfolgende SCG-Experimente wie Faserlänge verjüngenden Umgebungstemperatur oder Leistung in die Faser gekoppelt ist, in-situ-Überwachung der spektralen die SCG ist notwendig, um das Ausgangsspektrum für ein einzelnes Experiment zu optimieren. In-situ-Faser verjüngenden für SCG aus Koppeln der Pumpquelle durch die Faser verjüngt werden, um eine spektrale Meßvorrichtung. Die Faser wird dann verjüngt, während die spektrale Messsignal in Echtzeit beobachtet wird. Wenn das Signal seinen Spitzenwert erreicht, wird die sich verjüngende gestoppt. Die in-situ Verjüngung Verfahren ermöglicht die Erzeugung eines stabilen, Oktave umspannenden, mid-IR Frequenzkamms vom sub Harmonischen eines handelsüblichen nahen IR-Frequenz komb. 9 Diese Methode senkt Kosten aufgrund der Reduzierung der Zeit-und Materialaufwand erforderlich um eine optimale Verjüngung mit einer Taille von nur 2 mm herzustellen. Die in-situ verjüngenden Technik kann zur Optimierung der mikrostrukturierten optischen Faser (MOF) für SCG 10 oder Abstimmung des Durchlassbandes MOFs, 11 optimierende verjüngenden Lichtleitfasern paarweise kondensierten Faserkoppler 12 und Wellenlängen-Multiplexer (WDM), 13 erweitert werdenoder Modifizieren Dispersionskompensationsmodul zur Kompression oder Dehnung der optischen Impulsen. 14-16

Nach dem erfolgreichen Abschluss des in-situ Verfahren verjüngt, erweitert die Pumpe Spektrum von 2,2 bis 5 um (bei ​​~ 40 dB unter dem Spitzenwert), wie in Abbildung 3 zu sehen abzudecken. Die Pumppulsenergie in der As 2 S 3 Faser war ~ 250 PJ mit einer anfänglichen Pulsdauer unter 100 fs. Die kurze Länge des verjüngten Taille, ~ 2,1 mm, ermöglicht die Erzeugung eines breitbandigen, kohärenten SC. Dies schont die Frequenzkamm Eigenschaften der Pumpquelle. Mehr I...

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In-situ Tapering of Chalcogenide Fiber for Mid-infrared Supercontinuum Generation

Wir beschreiben ein Verfahren zur<em&gt; In-situ</em&gt; Wie Verjüngung<sub&gt; 2</sub&gt; S<sub&gt; 3.</sub&gt; Fasern, um eine effiziente mittleren Infrarot Superkontinuum Generation zu erreichen. Durch Verjüngung, während die Überwachung der Superkontinuum Das Spektrum kann die spektrale Breite für eine Fasertaper maximiert werden.<em&gt; In-situ</em&gt; Faser verjüngt angewendet werden, um die Leistung der anderen Faser-basierten Geräten zu optimieren.

In-situ Verjüngung Chalcogenide Fiber für Mid-infrared Supercontinuum-Generation

Supercontinuum  generation (SCG) in a tapered chalcogenide fiber is desirable for broadening mid-infrared  (or mid-IR, roughly the 2-20 &mu;m wavelength ...

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Engineering

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