ผลของเลเซอร์พัลส์สั้นพิเศษที่มีต่อความกว้างสเปกตรัมในเส้นใยนำแสงโฟโตนิกคริสตัลชนิดความยาวคลื่นการกระจายแสงศูนย์สองค่า

Abstract

การขยายความกว้างสเปกตรัมทำโดยการให้พัลส์แสงที่มีความกว้างพัลส์สั้นพิเศษเคลื่อนผ่าน ตัวกลางที่ไม่เชิงเส้นสูง ตัวกลางที่นิยมใช้ คือ เส้นใยนำแสงโฟโตนิกคริสตัล (PCF) ในขณะที่สมบัติ ต่าง ๆ ของพัลส์ต่างก็มีผลต่อการขยายความกว้างสเปกตรัมด้วย งานวิจัยนี้จึงใช้การประมาณคลื่นที่ เปลี่ยนแปลงอย่างช้า (SEWA) ซึงเหมาะกับการแผ่ของพัลส์สั้นพิเศษ มาทำนายผลของพัลส์สั้นพิเศษ ที่เคลื่อนผ่าน PCF ความยาวคลื่นการกระจายแสงศูนย์ (ZDW) สองค่าที่ 751 nm และ 1230 nm จากการเปรียบเทียบผลการประมาณแบบ SEWA กับการประมาณซองคลื่นที่เปลี่ยนแปลงอย่างช้า (SVEA) ที่ใช้กับการแผ่ของพัลส์กว้าง พบว่า ผลของการประมาณแบบ SVEA กับพัลส์กว้าง 50 fs ใกล้เคียงกับผลการทดลองมากกว่า ในทางตรงกันข้าม การประมาณแบบ SEWA กับพัลส์กว้าง 10 fs ให้ผลของพัลส์ในโดเมนเวลาใกล้เคียงกับการเปลี่ยนแปลงของโซลิตอนซึ่งเป็นพัลส์แคบจากการทดลอง มากกว่า จากการประมาณแบบ SEWA กับพัลส์ขาเข้ากว้าง 10 fs แต่มีความยาวคลื่นกลางต่างกัน พบ ว่า ความกว้างของสเปกตรัมที่ได้มีช่วงที่ใกล้เคียงกัน คือ ตั้งแต่ 500 nm ถึงมากกว่า 2000 nm ในขณะ ที่การเปรียบเทียบผลของความกว้างพัลส์ขาเข้าที่กว้าง 5 fs และ 10 fs พบว่า ความกว้างสเปกตรัม ของพัลส์ขาเข้าทั้งสองกรณีให้ผลใกล้เคียงกัน ทั้งกรณีที่ความยาวคลื่นกลางของพัลส์เป็น 780 nm และ 1200 nm แต่โซลิตอนที่ขอบหลังของพัลส์ซึ่งเกิดในกรณีความยาวคลื่นกลางเป็น 1200 nm มีความเข้ม และผันผวนเพิ่มขึ้น สำหรับการเปรียบเทียบผลของกำลังสูงสุดของพัลส์ขาเข้าขนาด 50 kW 100 kW และ 200 kW พบว่า เกิดสัญญาณรบกวนกับสเปกตรัมมากขึ้นเมื่อกำลังสูงสุดเพิ่มมากขึ้นแม้ว่าความ กว้างของสเปกตรัมจะใกล้เคียงกันก็ตาม