摘要
本文简要介绍了国内光子晶体光纤在各类超连续光纤光源、高平均波长稳定超辐射光纤光源以及超快高能量光纤激光器中的最新发展、应用以及今后的趋势。

简介
作为具有全新导光机理的新一代光纤，光子晶体光纤自从90年代中期被提出和成功演示以来，一直是人们关注的一个热点。随着加工工艺的提高和趋于成熟，光子晶体光纤已经被广泛的应用在光纤通讯、光纤传感及光纤激光器等几个重要应用领域。虽然目前光子晶体光纤的工作大部分集中在科研层面，但是仍凭借着其奇异易调控的色散、高低可控非线性系数、高双折射及无截止单模等优良的特性，光子晶体光纤在很多领域展现了巨大的应用潜力，尤其是在各类光纤光源中的应用，其中利用光子晶体光纤产生超连续以及高能量超快光纤激光器等应用已经进入商业化生产阶段。本文分别介绍光子晶体光纤在超连续光源、光纤陀螺光源、高能量超快光纤激光器以及光频梳等领域的最新的发展和应用情况。

Ⅰ 在各类超连续光源中的应用
超连续谱是指强短光脉冲通过非线性介质时，由非线性效应与光纤群速度色散的共同作用而使脉冲频谱展宽的一种现象。利用超连续效应而制作的宽带光源在光学器件特性研究、相干光成像、微观成像、光谱学以及生物、军事光电对抗等领域展示出了巨大的应用潜力。自从20世纪70年代以来，人们一直致力于研究超连续产生机理以及为获得宽带宽、超平坦、高功率的超连续光源而投入了大量的研发资源。初期人们主要是利用晶体或传统的光纤来产生超连续，由于作用物质的色散条件与非线性性质难以得到很好的匹配，并没有取得实质性突破。到了90年代后期，光子晶体光纤的诞生【1】掀起了新一轮的超连续研究的热潮。光子晶体光纤继承了光纤的传统优点，并有其独特的性质，包括无截止波长的单模传输性质、大范围可调的色散特性以及高度的非线性，使得它成为产生超连续光谱最理想的介质。
21世纪初，英国Bath大学研究人员率先制造出性能优异的光子晶体光纤，在其推动下，超平坦，超宽带（400nm-2000nm以上）的超连续光谱产生取得重大进展【2】，参见图1。2005年德国科学家Hänsch教授获得了诺贝尔物理学奖，其中应用到的一个核心技术就是Bath大学研究者们提供的光子晶体光纤超连续光源【3】。近年来，利用拉锥【4】以及高占空比【5】的光子晶体光纤产生纯白（克服蓝紫光成分较弱的问题）的超连续等也得到更深入的研究。在可见光短波长方面，利用几个厘米长的拉锥光纤而产生可见光的超连续已见报道【6】。在中红外长波方面，人们也把兴趣发展到高非线性的软玻璃材料制作的光子晶体光纤上，比如碲玻璃光子晶体光纤，并把超连续的长波边扩展到中红波段（5微米以上）【7】，以供生物指纹、天文以及军事等方面的应用需求。与此同时，超连续光源的商业化产品也崭露头脚，并在各个领域开始积极推广（比如英国Fianium公司的产品就是利用光子晶体光纤实现超连续光源）。
 
图1 利用光子晶体光纤产生的超连续光源（从400－2000nm波长范围）（a）实验装置 （b）超连续光谱图及所用光纤和近场光斑。