研究目的
研究通过使用超短激光脉冲在锥形普通光纤中实现优化的超连续谱生成以产生可见光谱，重点关注锥形几何结构（特别是下锥部分长度）和脉冲持续时间对光谱输出的影响。
研究成果
该研究表明，利用超短光纤激光源成功优化了锥形普通光纤中的超连续谱生成。通过调节脉冲持续时间可实现可见光波段光谱功率的调控，而更长的锥形渐缩区长度能提高向短波波长的转换效率。这归因于脉冲传播过程中与零色散波长的持续接近。该发现为设计紧凑型可调谐超连续谱光源提供了思路，适用于需要高强度可见光的领域。
研究不足
微米级锥形腰的机械稳定性将其长度限制在10厘米以内，这可能会制约超连续谱产生的相互作用长度。该研究属于实验性质，可能未涵盖所有可能的锥形几何结构或脉冲参数。使用特定设备（如Vytran GPX-3600）和光纤（SMF-28）可能会限制其推广至其他材料或配置的适用性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用主振荡器功率放大器（MOPA）结构的啁啾脉冲光纤放大系统产生超短激光脉冲。重点研究标准SMF-28光纤制成的锥形普通光纤（TOF）中的超连续谱生成（SCG），优化锥形几何结构（下锥区长度）与脉冲参数（脉宽与啁啾量）。
2：样本选择与数据来源：
锥形光纤通过玻璃处理器（Vytran GPX-3600）按表1所述特定几何参数（下锥区长度、锥腰直径及长度）制备。激光脉冲由MOPA系统产生并进行特性表征。
3：实验设备与材料清单：
设备包含光纤锁模种子激光器、可调谐啁啾光纤布拉格光栅（CFBG）、976nm激光二极管泵浦的光纤放大级、声光调制器、光栅压缩器、用于脉宽监测的自相关仪、用于光谱测量的积分球及光谱仪。材料为用于锥形加工的标准SMF-28光纤。
4：实验流程与操作步骤：
种子激光器输出的脉冲经可调谐CFBG展宽后，在两级放大器中放大，通过光栅压缩器压缩并耦合至锥形光纤。采用积分球测量超连续谱以避免光谱依赖性损耗。通过CFBG将脉宽调节为370fs至15ps范围，记录不同锥形几何结构与脉宽对应的谱线。
5：数据分析方法：
分析光谱数据以观察可见光波段变化，对比不同下锥区长度锥形光纤与脉宽条件下的结果，评估超连续谱生成的优化效果。
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glass processor
GPX-3600
Vytran
Used for fabricating tapered fibers by drawing and processing optical fibers to specific geometries.
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chirped fiber Bragg grating
CFBG
Used as a tunable pulse stretcher to control the second-order dispersion and pulse duration of laser pulses.
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acousto-optic modulator
AOM
Used to control the repetition rate of pulses in the amplification stages.
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grating compressor
Used to compress amplified pulses to achieve shorter pulse durations.
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autocorrelator
Used to monitor and measure the pulse duration during operation.
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integrating sphere
Used to measure supercontinuum spectra without spectral-dependent losses due to coupling misalignment.
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spectrometer
Used to measure and analyze the supercontinuum spectra generated.
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laser diode
Used to pump the fiber amplification stages at 976 nm wavelength.
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optical fiber
SMF-28
Standard telecommunications fiber used as the base material for fabricating tapered fibers in the study.
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