[發(fā)明專利]一種光譜可控、輸出功率可調(diào)諧的非相干超連續(xù)譜光源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710863092.X
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN108512020B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋銳;韓凱;李志鴻;陳勝平;張斌;侯靜;許曉軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/067
• 分類號(hào): H01S3/067;H01S3/094;H01S3/10
• 代理公司: 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙) 11550
• 代理人: 潘聰聰

1.一種光譜可控、輸出功率可調(diào)諧的非相干超連續(xù)譜光源，其特征在于，包括：

隨機(jī)脈沖光纖激光器(1)，用于泵浦單模光纖(2)產(chǎn)生多級(jí)斯托克斯光；

單模光纖(2)，其輸入端連接所述隨機(jī)脈沖光纖激光器(1)的輸出端，其輸出端連接超連續(xù)譜產(chǎn)生模塊的輸入端，單模光纖(2)在隨機(jī)脈沖光纖激光器(1)輸出的隨機(jī)脈沖激光泵浦下產(chǎn)生多級(jí)斯托克斯光；

所述隨機(jī)脈沖光纖激光器(1)和單模光纖(2)作為整個(gè)系統(tǒng)的輸入模塊，脈沖光纖激光器(1)輸出的隨機(jī)脈沖激光及其泵浦單模光纖(2)產(chǎn)生的多級(jí)斯托克斯光一起作為后續(xù)超連續(xù)譜產(chǎn)生模塊的輸入信號(hào)；

雙包層摻鐿或拉錐摻鐿光纖放大器(3)，作為近紅外或可見光至近紅外波段超連續(xù)譜產(chǎn)生模塊，其輸入端與所述單模光纖(2)的輸出端相連接，其輸出端連接高非線性中紅外軟玻璃光纖(4)；

所述雙包層摻鐿或拉錐摻鐿光纖放大器(3)包括：

泵浦源(301)，其輸出端與泵浦合束器(302)的泵浦臂相連接，通過所述泵浦合束器(302)泵浦雙包層摻鐿或拉錐摻鐿光纖(303)；

泵浦合束器(302)，用于將多個(gè)泵浦激光進(jìn)行合束泵浦，其泵浦臂連接泵浦源(301)，其信號(hào)輸入端與所述單模光纖(2)的輸出端相連接，同時(shí)該輸入端也是近紅外或可見光至近紅外波段超連續(xù)譜產(chǎn)生模塊的輸入端，其輸出端連接雙包層摻鐿或拉錐摻鐿光纖(303)；

雙包層摻鐿或拉錐摻鐿光纖(303)，連接在所述泵浦合束器(302)的輸出端與傳能光纖(304)之間；

傳能光纖(304)，其輸入端連接雙包層摻鐿或拉錐摻鐿光纖(303)，其輸出端同時(shí)作為近紅外或可見光至近紅外波段超連續(xù)譜產(chǎn)生模塊的輸出端；

高非線性中紅外軟玻璃光纖(4)，作為中紅外波段超連續(xù)譜產(chǎn)生模塊，其輸入端與所述雙包層摻鐿或拉錐摻鐿光纖放大器(3)的輸出端相連接，其輸出端同時(shí)作為系統(tǒng)的輸出端；

所述隨機(jī)脈沖光纖激光器(1)和單模光纖(2)作為整個(gè)系統(tǒng)的輸入模塊，其后面只連接雙包層摻鐿光纖放大器，用于實(shí)現(xiàn)近紅外一個(gè)波段超連續(xù)譜輸出；其后面只連接高非線性中紅外軟玻璃光纖(4)，用于實(shí)現(xiàn)中紅外一個(gè)波段超連續(xù)譜輸出；其后面只連接雙包層拉錐摻鐿光纖放大器，用于實(shí)現(xiàn)可見光至近紅外兩個(gè)波段超連續(xù)譜輸出；其后面同時(shí)連接雙包層摻鐿或拉錐摻鐿光纖放大器(3)和高非線性中紅外軟玻璃光纖(4)，用于實(shí)現(xiàn)近紅外至中紅外兩個(gè)波段和可見光至中紅外三個(gè)波段超連續(xù)譜輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述光譜可控、輸出功率可調(diào)諧的非相干超連續(xù)譜光源，其特征在于：通過組合控制輸入模塊中單模光纖(2)的長度、雙包層摻鐿或拉錐摻鐿光纖放大器(3)中泵浦源(301)輸出功率和高非線性中紅外軟玻璃光纖(4)的長度，不僅可以實(shí)現(xiàn)超連續(xù)譜輸出光譜范圍和形狀的控制，還可以在輸出光譜范圍和形狀固定的情況下實(shí)現(xiàn)超連續(xù)譜輸出功率的可調(diào)諧。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述光譜可控、輸出功率可調(diào)諧的非相干超連續(xù)譜光源，其特征在于：所述隨機(jī)脈沖光纖激光器(1)的中心波長為1.06μm或2μm；當(dāng)所述單模光纖(2)后面連接雙包層摻鐿或拉錐摻鐿光纖放大器(3)時(shí)，所述隨機(jī)脈沖光纖激光器(1)的中心波長為1.06μm；當(dāng)所述單模光纖(2)后面連接高非線性中紅外軟玻璃光纖(4)時(shí)，所述隨機(jī)脈沖光纖激光器(1)的中心波長為2μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述光譜可控、輸出功率可調(diào)諧的非相干超連續(xù)譜光源，其特征在于：所述斯托克斯光的級(jí)數(shù)在3-5級(jí)之間，具體級(jí)數(shù)由單模光纖(2)的長度控制，且頻率上相鄰兩級(jí)斯托克斯光之間相差13.2THz。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述光譜可控、輸出功率可調(diào)諧的非相干超連續(xù)譜光源，其特征在于：所述單模光纖(2)的長度在1百米至10千米之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述光譜可控、輸出功率可調(diào)諧的非相干超連續(xù)譜光源，其特征在于：所述泵浦源(301)為915nm或976nm的半導(dǎo)體激光器。