Hoch nichtlineare Photonische Kristallfasern auf Basis optimierter Glaskombinationen

Photonische Kristallfasern (PCF) ermöglichen die Lichtpropagation mit sehr kleinen Kernquerschnitten und deutlich modifiziertem Dispersionsverhalten im Vergleich zu konventionellen Kern-Mantel-Fasern. Dies macht PCFs, die normalerweise aus undotiertem Quarzglas bestehen, für nichtlineare Anwendungen interessant, z.B. für die leistungsstarke multispektrale Lichterzeugung (Supercontinuum Generation). Die Konversionseffizienz für nichtlineare Prozesse kann um ein Vielfaches gesteigert werden, wenn das Quarzglas-Kernmaterial durch Gläser mit Schwermetall-Dotanden ersetzt wird. Problematisch ist beim Einsatz dieser sog. Multikomponentengläser jedoch die deutlich erhöhte Dämpfung im Vergleich zu Quarzglas. Deren Ursachen werden im Beitrag erörtert. Weiterhin schränkt die niedrige Schmelztemperatur reiner Multikomponenten-PCFs deren direkte Kombinationsfähigkeit mit Quarzglasfasern (z.B. beim Spleißen) stark ein. Wir stellen eine PCF vor, welche die Vorteile der hohen Nichtlinearität eines Multikomponenten-Kernglases und die günstigen Handhabungseigenschaften eines mikrostrukturierten Quarzglasmantels kombiniert.