英国科学家日前设计出一种新型光子晶体光纤(photonic crystal fiber, PCF)，该光纤除了能在低功率下产生宽带的阿秒(10-18 sec)级超快脉冲，同时也为光子学理论开辟了一片新天地。

这种由巴斯(Bath)大学的Fetah Benabid等人研发出来的空心芯(hollow-core)光子晶体光纤(HC PCF)，纤芯为可果美晶格(Kagome lattice)，即由交错的三角形所组成的几何结构。在一般的PCF中，光只能局限在纤芯中，这种光纤的芯与披覆层却能同时导光，因此传输频宽号称是一般PCF的数倍。

Benabid表示，这项研究提出了一种全新的空心芯光子晶体光纤导光理论。这类光纤令人惊艳之处在于它具有纤芯模(core-guided mode)与披覆连续模(cladding continuum mode)，且两者拥有良好的纵向相位匹配。这是实验上首度观察到1930年代即已提出的连续光谱中的Von Neumann-Wigan准束缚态(quasi-bound state)。

这项发现的应用范围很广，新理论有助于发展新一代的光电材料，如宽带空心芯光子晶体光纤与光子晶体，而它与Von Neumann-Wiganer准束缚态之间的相似性，也为光子学与量子力学搭了一座观念上的桥梁。

该光纤的特殊性质还带来另一个突破。传统作法是将很强的激发激光脉冲打入气体，利用高谐波产生法(HHG)制造中心波长在XUV与软X-ray范围的阿秒脉冲。Benabid的小组在光子晶体光纤中灌入氢气，通过激发拉曼散射得到横跨UV到中红外光的宽带超快脉冲，既简单效率又高。与高谐波产生法相较，Benabid的光纤据称只需要功率低六个数量级、时间宽五个数量级的激发脉冲，就能产生阿秒级脉冲。

Benabid指出，这项技术能在UV和红外线的波段之间，制造出一个低成本的小型次飞秒光脉冲产生系统，将对激光科学、材料科学以及生物研究等领域带来巨大的影响。

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