引 言
超连续谱是指强短脉冲通过非线性介质时，由于自相位调制、交叉相位调制、受激喇曼散射和四波混 频等非线性效应与群速度色散的共同作用而使脉冲频谱展宽的一种现象[1]，频谱范围从可见光一直连续扩展到紫外和红外区域。中的超连续谱现象首次 于1978年观察到，近年来，随着通信技术的迅猛发展，中的光谱超连续展宽技术已经成为当前热门的研究课题。
从BIBO单晶上按946nm倍频最佳位相匹配方向（Ⅰ类倍频）θ＝161.7°φ＝90°加工样品,样品长度为5mm,两端分别镀946nm和473nm增透膜。利用相干公司生产的耦合半导体器（端泵并在腔内）倍频。半导体器为FAP系统,型号为2049,最大输出为30W。由半导体器输出经聚焦系统进入Nd:YAG晶体。半导体器输出为808nm,以500μs,500Hz准连续方式运行。Nd:YAG晶体为φ5mm×2.5mm,靠近半导体器端镀膜对946nm高反,对808nm高透,另一端为946nm高透,这一器中Nd:YAG实现了从4F3/2→4I9/2跃迁的振荡,产生的946nm的准连续入 射非线性光学晶体BIBO。作为参照,令用长度为10mm的LBO晶体。分别将BIBO和LBO晶体置于腔内,采用平凹腔结构,输出腔镜曲率半径为 50mm,凹面上镀膜为946nm高反,473nm高透,物理腔长为32mm,Nd:YAG晶体与非线性晶体的距离约为0.5mm,在改装置相同条件下, 对BIBO和LBO进行多次倍频实验。从实验结果可知,从5mm的BIBO可获216Mw,473nm,其泵浦阈值为0.62W,总转换效率为4.8%(斜效率5.5%);同样条件下从10mm的LBO晶体中获得的473nm为120Mw,泵浦光的阈值为0.98W,总转换效率为2.7%(斜效率为3.3%)。通过进一步优化各方面条件,效率可进一步提高。对蓝光输出BIBO的抗光伤阈值的研究工作也在进行中。从目前的结果来看,BIBO在小型蓝光其中的应用前景是明确的。
产生高质量超连续谱脉冲的关键是合适的抽运光源和超连续。迄今，研究人员已尝试用各种不同的来产生超连续谱，其中光子晶体是目前正在广泛应 用的一种。光子晶体是一种新型，它具有独特的波导特性，允许所设计的具有高的非线性系数和可控的零色散点。高的非线性系数和适当的色散条件是 产生超连续谱的介质要求，因此决定了光子晶体与传统相比更容易产生超连续光谱[2]。
本文简要综述了光子晶体的特性以及飞秒在光子晶体中产生超连续谱的演变过程，并重点介绍了超连续谱的产生机制及其应用前景。
1.光子晶体的特性
空气洞呈周期性排列的并利用光子带隙效应或改进的全内反射效应传光的，称之为光子晶体(Photonic crystal fiber，PCF)[3]。光子晶体的概念最早由ST．J．Russell等人于1992年提出，并于1996年在OFC上报道了第一个样品 [4]，“无尽的单模”（endlessly single-mode fiber）。与普通单模不同，PCF是由其中周期性排列空气孔的单一石英材料构成，所以又被称为多孔(ho1ey fiber)或微结构(micro-structured fiber)。由于PCF具有特殊的色散和非线性特性，因此在光通信领域具有广泛的应用前景。
1.1 光子晶体的色散性质
PCF具有良好的色散性质，可以在很长的波长范围内得到较大的色散[5]。色散是波导的一个重要参数，它对飞秒的诸多应用如孤子传输，产生超短脉冲，产生超连续光谱和谐波等都起着重要的作用。与传统在可见光波段呈现正常色散不同，
PCF由于其包层的独特结构使得芯层和包层的折射率差增大，从而波导色散对色散的贡献变大，结果PCF在可见光波段具有零色散点甚至能够出现负色 散，这一点在Ranka等人的实验中得到了证实[6]。PCF的另一个突出特点就是零色散点可调，只需简单改变PCF的尺寸，就可以在几百nm的范围内取 得零色散[7]。
1.2 光子晶体的非线性现象
在PCF中，可以实现大数值孔径小模面积的设计，因此能够增大单 位面积的光功率密度[8]，又由于光子带隙的作用，光场可以被高度局限在纤芯周围的一小块区域内，从而可以极大地提高光学非线性作用的效率[8,9]。 Zheltikov等研究发现，增大芯层和包层的折射率差可以提高光场局部集中程度，从而也提高了光学非线性作用的效率。另外我们也可以设计具有大的 模式区域的高折射率芯的PCF从而增强这些非线性效应，这是由于能提高芯与波长的比率而同时又不会像传统那样受到高阶模的影响。
2.超连续谱的产生机制
目前，中SC谱的产生通常有两种方案：①在的反常色散区，利用高阶孤子压缩效应使脉冲谱展宽；②在的正常色散区，利用自相位调制引起的线性 频率凋瞅积累使脉冲谱展宽。SC谱在中产生时，首先是脉冲通过反常色散区，该过程为绝热孤子压缩放大过程，此时脉冲变窄、峰值功率增强、频谱展宽 [10];接着，强功率的窄脉冲经零色散点进入正常色散区，强的自相位调制与正常色散相互作用诱导线性频率啁啾积累，使得谱进一步展宽。
