[发明专利]一种光谱可控、输出功率可调谐的非相干超连续谱光源

权利要求书

1.一种光谱可控、输出功率可调谐的非相干超连续谱光源，其特征在于，包括：

随机脉冲光纤激光器(1)，用于泵浦单模光纤(2)产生多级斯托克斯光；

单模光纤(2)，其输入端连接所述随机脉冲光纤激光器(1)的输出端，其输出端连接超连续谱产生模块的输入端，单模光纤(2)在随机脉冲光纤激光器(1)输出的随机脉冲激光泵浦下产生多级斯托克斯光；

所述随机脉冲光纤激光器(1)和单模光纤(2)作为整个系统的输入模块，脉冲光纤激光器(1)输出的随机脉冲激光及其泵浦单模光纤(2)产生的多级斯托克斯光一起作为后续超连续谱产生模块的输入信号；

双包层掺镱或拉锥掺镱光纤放大器(3)，作为近红外或可见光至近红外波段超连续谱产生模块，其输入端与所述单模光纤(2)的输出端相连接，其输出端连接高非线性中红外软玻璃光纤(4)；

所述双包层掺镱或拉锥掺镱光纤放大器(3)包括：

泵浦源(301)，其输出端与泵浦合束器(302)的泵浦臂相连接，通过所述泵浦合束器(302)泵浦双包层掺镱或拉锥掺镱光纤(303)；

泵浦合束器(302)，用于将多个泵浦激光进行合束泵浦，其泵浦臂连接泵浦源(301)，其信号输入端与所述单模光纤(2)的输出端相连接，同时该输入端也是近红外或可见光至近红外波段超连续谱产生模块的输入端，其输出端连接双包层掺镱或拉锥掺镱光纤(303)；

双包层掺镱或拉锥掺镱光纤(303)，连接在所述泵浦合束器(302)的输出端与传能光纤(304)之间；

传能光纤(304)，其输入端连接双包层掺镱或拉锥掺镱光纤(303)，其输出端同时作为近红外或可见光至近红外波段超连续谱产生模块的输出端；

高非线性中红外软玻璃光纤(4)，作为中红外波段超连续谱产生模块，其输入端与所述双包层掺镱或拉锥掺镱光纤放大器(3)的输出端相连接，其输出端同时作为系统的输出端；

所述随机脉冲光纤激光器(1)和单模光纤(2)作为整个系统的输入模块，其后面只连接双包层掺镱光纤放大器，用于实现近红外一个波段超连续谱输出；其后面只连接高非线性中红外软玻璃光纤(4)，用于实现中红外一个波段超连续谱输出；其后面只连接双包层拉锥掺镱光纤放大器，用于实现可见光至近红外两个波段超连续谱输出；其后面同时连接双包层掺镱或拉锥掺镱光纤放大器(3)和高非线性中红外软玻璃光纤(4)，用于实现近红外至中红外两个波段和可见光至中红外三个波段超连续谱输出。

2.根据权利要求1所述光谱可控、输出功率可调谐的非相干超连续谱光源，其特征在于：通过组合控制输入模块中单模光纤(2)的长度、双包层掺镱或拉锥掺镱光纤放大器(3)中泵浦源(301)输出功率和高非线性中红外软玻璃光纤(4)的长度，不仅可以实现超连续谱输出光谱范围和形状的控制，还可以在输出光谱范围和形状固定的情况下实现超连续谱输出功率的可调谐。

3.根据权利要求1所述光谱可控、输出功率可调谐的非相干超连续谱光源，其特征在于：所述随机脉冲光纤激光器(1)的中心波长为1.06μm或2μm；当所述单模光纤(2)后面连接双包层掺镱或拉锥掺镱光纤放大器(3)时，所述随机脉冲光纤激光器(1)的中心波长为1.06μm；当所述单模光纤(2)后面连接高非线性中红外软玻璃光纤(4)时，所述随机脉冲光纤激光器(1)的中心波长为2μm。

4.根据权利要求1所述光谱可控、输出功率可调谐的非相干超连续谱光源，其特征在于：所述斯托克斯光的级数在3-5级之间，具体级数由单模光纤(2)的长度控制，且频率上相邻两级斯托克斯光之间相差13.2THz。

5.根据权利要求4所述光谱可控、输出功率可调谐的非相干超连续谱光源，其特征在于：所述单模光纤(2)的长度在1百米至10千米之间。

6.根据权利要求1所述光谱可控、输出功率可调谐的非相干超连续谱光源，其特征在于：所述泵浦源(301)为915nm或976nm的半导体激光器。