Hele bladet i pdf-format - Gamma - Niels Bohr Institutet

Gamma 150 Rebecca B. Ettlinger og Peter M. Moselund
p˚a havet, superkontinuum til optisk kohærenstomografi og hvordan det
er at arbejde eksperimentelt i et felt, hvor fysikken er s˚a kompliceret, at
simuleringer og forsøg stadig tit giver ret forskellige resultater.
Lidt historie
Superkontinuum er endnu et relativt uudforsket felt. Effekten blev opdaget
allerede i 1970, men det er først inden for de sidste 10 ˚ar, at man er
begyndt at forske intensivt i den. Det var udviklingen af fotoniske krystalfibre
(PCF - photonic crystal fibre) i 90’erne, der satte skub i feltet ved
at forbedre mulighederne for at kontrollere superkontinuumet og dermed
for at skabe det ved lavere laserintensitet.
I dag er feltet s˚a langt, at du kan g˚a ud og købe en kommerciel superkontinuumkilde.
Men der er stadig mange løse ender i teorien og mange
muligheder for at tilpasse kilderne bedre p˚a forskellige anvendelser. Det
er ogs˚a noget af det, som gør forskningen spændende: Der er stadig meget
plads til at undersøge nye aspekter.
Hvordan skabes superkontinuum?
Superkontinuum kan laves b˚ade med pulsede og “continuous wave“ lasere.
Effekterne, der skaber kontinuumet, er lidt forskellige for de forskellige
typer lasere, men kan godt forklares samlet i store træk.
Blandt de vigtigste ulineære effekter er selvfasemodulation. Den kan
under de rigtige omstændigheder lede til skabelsen af solitoner, som ofte
er dem, der skaber superkontinuumet.
Selvfasemodulation sker, n˚ar pulset lys passerer gennem et materiale.
Pulsene best˚ar af “pakker“ af lys, som ændrer intensitet, mens de udbredes.
Ændringen i intensitet ændrer den hastighed, som fasen i lysets
svingninger bevæger sig med. Det sker, fordi fasehastigheden er omvendt
proportional med lysets brydningsindeks, og brydningsindekset vokser
med intensiteten. Resultatet er, at fasehastigheden falder, og lyset bliver
rødforskudt forrest i pulsen, hvor intensiteten vokser, mens det bliver
bl˚aforskudt i den bagerste del af pulsen, hvor intensiteten falder.
Ud over selvfasemodulation sker der ogs˚a almindelig dispersion i bølge-
19