本專利涉及激光光電子領(lǐng)域，特別是一種寬譜平坦的中紅外超連續(xù)譜光源。

背景技術(shù)：

光學(xué)領(lǐng)域中，當(dāng)泵浦激光穿過特殊光波導(dǎo)時(shí)，一系列的非線性效應(yīng)引起入射激光束的光譜展寬，輸出的寬光譜激光束稱超連續(xù)譜激光。近年來，各種新型超連續(xù)譜激光源的技術(shù)發(fā)展使之成為了一個(gè)光學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域并且不斷在新的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，超連續(xù)激光源已經(jīng)運(yùn)用于熒光顯微成像、流式細(xì)胞儀、熒光壽命成像顯微、熒光共振能量轉(zhuǎn)移、光學(xué)相干層析、非接觸檢測(cè)、共焦顯微生物醫(yī)學(xué)分析、寬譜光探測(cè)與激光雷達(dá)、光通信，氣體傳感等領(lǐng)域。研制寬譜平坦的中紅外超連續(xù)譜光源，符合科研及工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展需求。

目前的超連續(xù)譜光源主要分為兩類：一類采用全光纖結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，另一類使用電調(diào)諧方法實(shí)現(xiàn)。前者使用全光纖脈沖激光器作為泵浦光源，后者使用電脈沖激勵(lì)激光二極管發(fā)出脈沖激光。二者的區(qū)別在于全光纖結(jié)構(gòu)更利于實(shí)現(xiàn)小型化，但是在光脈沖的穩(wěn)定性和可調(diào)節(jié)性上弱于電脈沖方式。

通常獲得超連續(xù)譜的方法是，使用高重頻的納秒或亞納秒窄脈沖，泵浦一段單模光纖，產(chǎn)生較窄的超連續(xù)光譜，在使用摻鉺光纖放大器和摻銩光纖放大器進(jìn)行放大，再去泵浦氟化物、硫化物或碲化物光纖，產(chǎn)生超連續(xù)譜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了獲得更平坦的超連續(xù)譜光源，本專利對(duì)上述方法做出改進(jìn)，提出了一種寬譜平坦的中紅外超連續(xù)譜光源，通過調(diào)整激勵(lì)脈沖的頻率、幅度、形狀等參數(shù)，可以調(diào)整輸出的超連續(xù)譜的展寬范圍、平均功率和平坦性。

本專利的技術(shù)解決方案如下：

一種寬譜平坦的中紅外超連續(xù)譜光源包括1550nm可調(diào)諧納秒脈沖光源1、975nm連續(xù)光源一11、975nm連續(xù)光源二12、793nm連續(xù)光源13、1550nm光隔離器2、1550/975nm波分復(fù)用器3、第一合束器5、第二合束器8、摻鉺光纖4、鉺鐿共摻光纖6、銩鈥共摻光纖7、摻銩光纖9、氟化物光纖10，其中：

所述的1550nm可調(diào)諧脈沖光源1與1550nm光隔離器2相連，1550nm光隔離器2和975nm連續(xù)光源一11分別連接1550/975nm波分復(fù)用器3的兩個(gè)輸入端，其輸出連接摻鉺光纖4，摻鉺光纖4和975nm連續(xù)光源二12分別連接第一合束器5的兩個(gè)輸入端，第一合束器5的輸出端連接鉺鐿共摻光纖6，再連接銩鈥共摻光纖7，銩鈥共摻光纖7和793nm連續(xù)光源13分別連接第二合束器8的兩個(gè)輸入端，第二合束器8的輸出端連接摻銩光纖9和氟化物光纖10；各部件之間以纖芯對(duì)齊的方式熔接在一起。

所述的1550nm可調(diào)諧脈沖光源1為輸出脈寬1-10ns，平均功率1-10mW，重復(fù)頻率1-100MHz的可調(diào)諧光脈沖光源。

所述的第一合束器5為(1+1)×1合束器。

所述的第二合束器8為(1+2)×1合束器。

本專利優(yōu)點(diǎn)在于通過調(diào)節(jié)輸入脈沖的幅度、頻率、包絡(luò)使輸出光譜平坦。

附圖說明

圖1是本專利一種寬譜平坦的中紅外超連續(xù)譜光源的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本專利的泵浦光脈沖示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本專利做詳細(xì)說明，但本專利的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。

圖1是本專利一種寬譜平坦的中紅外超連續(xù)譜光源的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中1550nm可調(diào)諧納秒脈沖光源1為可調(diào)諧電脈沖激勵(lì)的DFB激光二極管，其輸出平均功率0-10mW可調(diào)，重復(fù)頻率1-100MHz可調(diào)，脈寬1-10ns可調(diào)。1550nm光隔離器2為非保偏光隔離器，隔離度大于40dB。1550/975nm波分復(fù)用器3、975nm連續(xù)光源一11和摻鉺光纖4構(gòu)成第一級(jí)摻鉺光纖放大器，摻鉺光纖4為Thorlab公司的M12光纖，長(zhǎng)為3.5m，在975nm處的吸收系數(shù)約為13dB/m，975nm連續(xù)光源一11的最大輸出功率為500mW。第一合束器5、975nm連續(xù)光源一11和鉺鐿共摻光纖6構(gòu)成第二級(jí)放大器，鉺鐿共摻光纖6為Coractive公司的DCF-EY-10/128，長(zhǎng)為5.5m，在975nm處的吸收系數(shù)為2dB/m，975nm連續(xù)光源一11最大輸出功率為8W，第一合束器5為(1+1)×1合束器。此時(shí)已經(jīng)可以觀測(cè)到光譜展寬現(xiàn)象。銩鈥共摻光纖7為Coractive公司的TH512，長(zhǎng)度為1m。第二合束器8、793nm連續(xù)光源13和摻銩光纖9構(gòu)成第三級(jí)放大，摻銩光纖9為Coractive公司的DCF-TM-10/128，長(zhǎng)度為7m，793nm連續(xù)光源13最大功率為12W，第二合束器8為(2+1)×1合束器。最后接入氟化物光纖10，氟化物光纖10為Coreactive公司的ZSF-9/125-N-0.20。

圖2為1550nm可調(diào)諧納秒脈沖光源1的輸出示例，相對(duì)于全光纖結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方式，采用電脈沖激勵(lì)的方式可以自由調(diào)節(jié)脈沖光源的頻率、幅度和脈寬，通過調(diào)節(jié)以上參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)寬譜平坦的中紅外超連續(xù)譜光源。