Un supercontinuo es un fenómeno óptico no lineal que corresponde a un ensanchamiento muy pronunciado del espectro de una onda electromagnética . Por lo general, podemos crear un supercontinuo al dirigir un rayo láser sobre un material no lineal: los efectos no lineales amplían el espectro del rayo inicial a medida que atraviesa el material.
Las primeras generaciones de supercontinuo tuvieron lugar en 1970 en materiales masivos, utilizando láseres pulsados. De hecho, la explotación de efectos no lineales requería más energía de la que podría proporcionar láseres continuos. El uso de pulsos más cortos, al aumentar la potencia máxima disponible, hizo posible crear más longitudes de onda. Si bien se observaron ensanchamientos espectrales notables ya en 1963, el experimento de Alfano y Shapiro en 1970 creó un espectro diez veces más amplio: pulsos de picosegundos (del orden de 10-12 s) de 5 m J a 530 nanómetros que se propagan en un vidrio BK7 (un borosilicato) crea un espectro blanco que cubre todo lo visible. El término "supercontinuo" en sí no apareció hasta 1984.
Desde entonces, se han probado otros medios: a finales de los años setenta y ochenta se realizaron muchos experimentos con fibras ópticas, siendo el primero el de Lin y Stolen en 1976: utilizando pulsos de picosegundos en el visible con potencias máximas del orden de un kilovatio, desde un colorante láser, obtuvieron un supercontinuo que abarcaba 200 THz hacia longitudes de onda mayores que las de la bomba.
La llegada de las fibras de cristal fotónico en la década de 1990 generó un gran interés, debido a sus mayores propiedades de confinamiento y la capacidad de adaptar su diseño para proporcionar una dispersión determinada. Además, la mayor no linealidad de las fibras permite obtener interesantes efectos no lineales para un pico de potencia de pulso mucho menor, o incluso para haces continuos. El aumento de las propiedades no lineales de este tipo de fibra, ya predichas teóricamente, se observó experimentalmente en 2000, cuando Ranka et al. Pulsos inyectados de 100 fs para una energía de unos nanojulios a 770 nm en 75 cm de una fibra de cristal fotónico diseñada para que su dispersión se desvanezca alrededor de los 770 nm. Obtuvieron un supercontinuo que se extiende desde 400 a 1500 nm.
El desarrollo de un supercontinuo es el resultado de interacciones complejas entre varios efectos físicos, que incluyen:
La investigación en este campo tiene muchas aplicaciones: además de la fabricación de láseres blancos, utilizables en particular para la multiplexación de longitudes de onda en el campo de las telecomunicaciones, los supercontinuos se utilizan en espectroscopia , compresión de pulsos, tomografía y, más recientemente, en metrología . Condujeron al desarrollo de una nueva generación de relojes ópticos que utilizan peines de frecuencia, con una precisión superior a 10-15 .