醫(yī)療診斷、基礎(chǔ)科學(xué)和環(huán)境篩查中的各種應(yīng)用對(duì)光譜范圍和均勻性、強(qiáng)度和穩(wěn)定性方面的要求各不相同，因此提出了很高的要求。例如，光學(xué)相干斷層掃描需要平坦的光譜來確保對(duì)人類視網(wǎng)膜進(jìn)行高分辨率掃描。此外，現(xiàn)場應(yīng)用手持光譜儀有利于能源供應(yīng)有限的輕型解決方案。由于基于光纖的超連續(xù)光源是一種很有前途的技術(shù)，可以從單個(gè)激光器產(chǎn)生寬帶光，因此有必要使用非常規(guī)方法詳細(xì)研究和優(yōu)化這種非線性頻率轉(zhuǎn)換過程。
來自德國耶拿萊布尼茨光子技術(shù)研究所 (Leibniz IPHT) 的科學(xué)家在 Markus A. Schmidt 教授的帶領(lǐng)下，與澳大利亞阿德萊德的阿德萊德大學(xué)合作，在一篇新論文中提出了一種改進(jìn)超連續(xù)譜光源的新概念發(fā)表于《輕型先進(jìn)制造》。他們工作的關(guān)鍵是在微結(jié)構(gòu)纖維中加入精確沉積的納米薄膜。納米薄膜可以通過直接在光纖纖芯上的開放通道進(jìn)行濺射來添加。作者聲稱：“可以自由地沿整個(gè)纖維長度任意定制納米膜厚度，從而產(chǎn)生有趣的物理學(xué)”。“特別是通過傾斜沉積室中的纖維來增加納米薄膜梯度的厚度已被證明是有用的。”這些梯度改變了光纖中不同位置的非線性頻率轉(zhuǎn)換條件，以產(chǎn)生多個(gè)不同波長的光，并填充寬闊平坦的輸出光譜。這允許在低輸入能量下創(chuàng)建寬而平坦的光譜?？茖W(xué)家們?cè)u(píng)論說：“低輸入能量加上避免高階孤子裂變和調(diào)制不穩(wěn)定性可確??保高相干性和出色的脈沖到脈沖穩(wěn)定性，例如，這與光頻率計(jì)量相關(guān)。”最重要的是，與恒定厚度的納米膜增強(qiáng)纖維相比，帶寬向紅外線方向擴(kuò)展。他們生動(dòng)地解釋說：“這就像拉曼位移孤子在向更長波長改變色散的波上沖浪”。
它們將縱向變化的光學(xué)諧振納入波導(dǎo)的通用概念不限于光纖，并且可以靈活地與一系列高指數(shù)材料一起使用，例如金屬氧化物、硫?qū)倩锖桶雽?dǎo)體。他們補(bǔ)充說：“這將新定制光源的生產(chǎn)挑戰(zhàn)從拉制精密纖維轉(zhuǎn)移到沉積層，這在世界范圍內(nèi)更廣泛可用”。
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