Dans la dernière décennie, anti-résonnant, les fibres à cristaux photoniques à noyau creux (HC-PCF) sont devenues d'excellentes plateformes pour l'étude des optiques non linéaires ultrarapides telles que la compression d'impulsions ultracourtes au régime monocycle, génération efficace d'ondes dispersives accordables (DW) aux longueurs d'onde ultraviolettes profondes et sous vide et aux interactions soliton-plasma.

Bien que la fenêtre de transmission du HC-PCF anti-résonant soit perturbée par la présence de plusieurs résonances aiguës, l'apparition de ces bandes de résonance donne lieu à une nouvelle approche de l'émission à haut rendement de DW à bande étroite. Cependant, la génération DW à haut rendement ne peut être obtenue que lorsque les longueurs d'onde des impulsions de pompage sont proches des bandes de résonance des fibres anti-résonantes.

Récemment, le groupe de recherche de l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai de l'Académie chinoise des sciences a réalisé une nouvelle étude sur l'émission à haut rendement d'ondes dispersives.

Ils ont démontré que l'effet de photoionisation de l'impulsion de pompe pouvait grandement améliorer l'émission DW à phase adaptée dans la bande de résonance d'un HC-PCF rempli de gaz. Les résultats ont été publiés dans Optique Express .

Le groupe de recherche a mené une série d'études théoriques et expérimentales sur l'interaction soliton-plasma, y compris la génération de solitons à décalage vers le bleu accordables en longueur d'onde et l'étude du processus de compression des solitons adiabatiques.

Dans cette étude, les chercheurs ont obtenu une émission à haute efficacité d'ondes dispersives dans la bande de résonance grâce à un soliton à décalage vers le bleu entraîné par le plasma.

Dans les expériences, ils ont observé qu'à mesure que l'énergie d'impulsion augmentait, l'impulsion de pompe s'est progressivement déplacée vers des longueurs d'onde plus courtes en raison des interactions soliton-plasma. Lorsque la longueur d'onde centrale du soliton à décalage vers le bleu était proche de la bande de résonance du HC-PCF, un transfert d'énergie à haut rendement de la lumière de pompage vers le DW dans la région visible a pu être obtenu.

Au cours de ce processus d'émission DW, le centre spectral du DW s'est progressivement déplacé vers des longueurs d'onde plus longues, conduisant à une bande passante DW légèrement augmentée, ce qui pourrait être bien expliqué comme la conséquence d'un couplage adapté en phase entre l'impulsion de pompe et le DW.

En particulier, à une énergie d'impulsion d'entrée de 6 J, le rapport spectral du DW à la sortie de la fibre a été mesuré comme pouvant atteindre ~53 %, correspondant à une efficacité de conversion globale d'environ 19 %.

Ces résultats expérimentaux, bien accompagné de simulations théoriques et d'analyses, offrent une méthode pratique et efficace pour générer des sources de lumière visible réglables à haute efficacité et fournissent des informations sur l'interaction soliton-plasma et l'émission DW induite par la résonance.