Na década passada, anti-ressonante, fibras de cristal fotônico de núcleo oco (HC-PCFs) tornaram-se excelentes plataformas para estudar óptica não linear ultrarrápida, como compressão de pulso ultracurto para o regime de ciclo único, geração eficiente de onda dispersiva sintonizável (DW) em comprimentos de onda ultravioleta profundos e de vácuo e interações soliton-plasma.

Embora a janela de transmissão do HC-PCF anti-ressonante seja interrompida pela presença de várias ressonâncias agudas, o aparecimento dessas bandas de ressonância dá origem a uma nova abordagem para a emissão de alta eficiência de DW de banda estreita. Contudo, a geração DW de alta eficiência pode ser alcançada somente quando os comprimentos de onda dos pulsos da bomba estão próximos das bandas de ressonância das fibras anti-ressonantes.

Recentemente, o grupo de pesquisa do Instituto de Óptica e Mecânica Fina de Xangai da Academia Chinesa de Ciências fez um novo estudo sobre a emissão de alta eficiência de ondas dispersivas.

Eles demonstraram que o efeito de fotoionização do pulso da bomba poderia aumentar muito a emissão DW com correspondência de fase dentro da banda de ressonância de um HC-PCF cheio de gás. Os resultados foram publicados em Optics Express .

O grupo de pesquisa realizou uma série de estudos teóricos e experimentais sobre a interação sódio-plasma, incluindo a geração de soliton de deslocamento de azul com comprimento de onda ajustável e a investigação do processo de compressão de soliton adiabático.

Neste estudo, os pesquisadores obtiveram a emissão de alta eficiência da onda dispersiva na banda de ressonância por meio do soliton de deslocamento de azul impulsionado por plasma.

Nos experimentos, eles observaram que, à medida que a energia do pulso aumentava, o pulso da bomba mudou gradualmente para comprimentos de onda mais curtos devido às interações soliton-plasma. Quando o comprimento de onda central do soliton de deslocamento de azul estava perto da banda de ressonância do HC-PCF, transferência de energia de alta eficiência da luz da bomba para o DW na região visível poderia ser obtida.

Durante este processo de emissão DW, o centro espectral do DW mudou gradualmente para comprimentos de onda mais longos, levando a uma largura de banda DW ligeiramente aumentada, o que poderia ser bem explicado como a consequência do acoplamento de fase correspondente entre o pulso da bomba e o DW.

Em particular, a uma energia de pulso de entrada de 6 μJ, a razão espectral do DW na saída da fibra foi medida para ser tão alta quanto ~ 53%, correspondendo a uma eficiência de conversão geral de ~ 19%.

Esses resultados experimentais, bem acompanhado por simulações e análises teóricas, oferecem um método prático e eficaz de geração de fontes de luz visível sintonizáveis ​​de alta eficiência e fornecem informações sobre a interação soliton-plasma e a emissão DW induzida por ressonância.