超连续谱光源输出装置

本申请涉及光纤激光器，尤其涉及一种超连续谱光源输出装置。

背景技术：

1、超连续谱是指强短脉冲通过非线性介质时，由于一系列非线性效应与光纤的群速度色散的共同作用而使脉冲频谱展宽的一种现象。超连续谱超短脉冲激光通常的光谱跨度可达一千纳米以上，其应用十分广泛，例如色散共聚焦显微成像技术、白光干涉仪等等。

2、现有技术通过mamyshev振荡器与光纤结构实现了超连续谱超短脉冲激光的输出，但在mamyshev振荡器的光路中，设置了多个光隔离器，使得光路中的损耗增大，且光隔离器被放置在无源光纤、输出耦合器与滤波器之间。光隔离器本身的作用谱宽有限，由于经过无源光纤的光的光谱得到了展宽，所以将光隔离器放置在此处会导致隔离效果明显下降；同时也使损耗增大，可能使得mamyshev振荡器无法实现起振。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种超连续谱光源输出装置，用以解决现有技术中光路损耗大的技术问题。

2、本发明提供一种超连续谱光源输出装置，包括：

3、光泵浦源，包括第一光泵浦源和第二光泵浦源；所述第一光泵浦源用于输出第一泵浦激光；所述第二光泵浦源用于输出第二泵浦激光；

4、光纤式滤波器，包括第一光纤式滤波器和第二光纤式滤波器；所述第一光纤式滤波器用于输出第一窄谱激光，所述第二光纤式滤波器用于输出第二窄谱激光；

5、光纤合束器，包括第一光纤合束器和第二光纤合束器；所述第一光纤合束器用于接收和耦合所述第一泵浦激光与所述第一窄谱激光，并形成第一耦合激光；所述第二光纤合束器用于接收和耦合所述第二泵浦激光与所述第二窄谱激光，并形成第二耦合激光；

6、增益光纤，包括第一增益光纤和第二增益光纤；所述第一增益光纤用于接收所述第一耦合激光、提高所述第一耦合激光的脉冲能量并形成第一强脉冲激光；所述第二增益光纤用于接收所述第二耦合激光、提高所述第二耦合激光的脉冲能量并形成第二强脉冲激光；

7、光纤式隔离器，所述光纤式隔离器用于接收所述第一强脉冲激光、决定激光的传播方向并输出单向激光；

8、输出模块，包括第一输出模块和第二输出模块；所述第一输出模块用于接收所述单向激光，并按照预设比例输出第一波段的激光；所述第二输出模块用于接收所述第二强脉冲激光，并按照预设比例输出第二波段的激光；

9、其中，所述第一光纤式滤波器的输入端连接至所述第一输出模块；所述第二光纤式滤波器的输入端连接至所述第二输出模块。

10、根据本发明提供的一种超连续谱光源输出装置，所述第一光纤式滤波器的中心波长和所述第二光纤式滤波器的中心波长在波段上具有间隔，所述第一光纤式滤波器的滤波通带与所述第二光纤式滤波器的滤波通带在波段上具有间隔。

11、根据本发明提供的一种超连续谱光源输出装置，所述光纤式滤波器还用于截止没有进行光谱展宽的激光。

12、根据本发明提供的一种超连续谱光源输出装置，所述光泵浦源为外调制式光泵浦源或直接调制式光泵浦源。

13、根据本发明提供的一种超连续谱光源输出装置，所述第一强脉冲激光是在mamyshev振荡器的第一再生臂中生成的；所述第二强脉冲激光是在mamyshev振荡器的第二再生臂中生成的。

14、根据本发明提供的一种超连续谱光源输出装置，所述第一输出模块，包括：

15、第一光纤分束器，用于根据预设比例输出所述单向激光的一部分；

16、第一高非线性无源光纤，用于接收所述单向激光、展宽所述单向激光的光谱并形成第一宽谱激光；

17、第二光纤分束器，用于接收所述第一宽谱激光并根据预设比例输出所述第一宽谱激光的一部分。

18、根据本发明提供的一种超连续谱光源输出装置，所述第一高非线性无源光纤包含以下光纤的一种或多种：

19、拉锥光纤；

20、光子晶体光纤；

21、其他具备高非线性系数的光纤。

22、根据本发明提供的一种超连续谱光源输出装置，所述第一输出模块，包括：

23、第三光纤分束器，用于根据预设比例输出所述第二强脉冲激光的一部分；

24、第二高非线性无源光纤，用于接收所述第二强脉冲激光、展宽所述第二强脉冲激光的光谱并形成第二宽谱激光；

25、第四光纤分束器，用于接收所述第二宽谱激光并根据预设比例输出所述第二宽谱激光的一部分。

26、根据本发明提供的一种超连续谱光源输出装置，所述第二高非线性无源光纤包含以下光纤的一种或多种：

27、拉锥光纤；

28、光子晶体光纤；

29、其他具备高非线性系数的光纤。

30、根据本发明提供的一种超连续谱光源输出装置，所述光纤式滤波器、所述光纤合束器、所述增益光纤、所述光纤式隔离器与所述输出模块为偏振保持型的或非偏振保持型的。

31、本发明提供的一种超连续谱光源输出装置，利用光泵浦源、光纤及光纤器件并基于一个mamyshev振荡器构建了输出超连续谱及双波段光源的装置，将光纤式隔离器设置在增益光纤和无源光纤之间，使得光隔离器在光的光谱得到展宽之前更好地发挥隔离作用，减小了光路上的损耗，降低了mamyshev振荡器的起振能量阈值。

技术特征：

1.一种超连续谱光源输出装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超连续谱光源输出装置，其特征在于，所述第一光纤式滤波器的中心波长和所述第二光纤式滤波器的中心波长在波段上具有间隔，所述第一光纤式滤波器的滤波通带与所述第二光纤式滤波器的滤波通带在波段上具有间隔。

3.根据权利要求1所述的超连续谱光源输出装置，其特征在于，所述光纤式滤波器还用于截止未进行光谱展宽的激光。

4.根据权利要求1所述的超连续谱光源输出装置，其特征在于，所述光泵浦源为外调制式光泵浦源或直接调制式光泵浦源。

5.根据权利要求1所述的超连续谱光源输出装置，其特征在于，所述第一强脉冲激光是在mamyshev振荡器的第一再生臂中生成的；所述第二强脉冲激光是在mamyshev振荡器的第二再生臂中生成的。

6.根据权利要求1所述的超连续谱光源输出装置，其特征在于，所述第一输出模块，包括：

7.根据权利要求6所述的超连续谱光源输出装置，其特征在于，所述第一高非线性无源光纤包含以下光纤的一种或多种：

8.根据权利要求1所述的超连续谱光源输出装置，其特征在于，所述第一输出模块，包括：

9.根据权利要求8所述的超连续谱光源输出装置，其特征在于，所述第二高非线性无源光纤包含以下光纤的一种或多种：

10.根据权利要求1所述的超连续谱光源输出装置，其特征在于，所述光纤式滤波器、所述光纤合束器、所述增益光纤、所述光纤式隔离器与所述输出模块为偏振保持型的或非偏振保持型的。

技术总结
本发明提供一种超连续谱光源输出装置，属于光纤激光器技术领域，包括：光泵浦源，包括第一光泵浦源和第二光泵浦源；光纤式滤波器，包括第一光纤式滤波器和第二光纤式滤波器；光纤合束器，包括第一光纤合束器和第二光纤合束器；增益光纤，包括第一增益光纤和第二增益光纤；光纤式隔离器；输出模块，包括第一输出模块和第二输出模块。本发明提供的超连续谱光源输出装置基于Mamyshev振荡器利用全光纤结构构建了输出超连续谱及双波段光源的装置，将一个光纤式隔离器设置在增益光纤和无源光纤之间，使得光隔离器在光的光谱得到展宽之前更好地发挥隔离作用，减少了光路中的损耗。

技术研发人员：高翔,施可彬,李艳莉,贺心雨,马睿,杨燕青,耿乐,冯邱锴,王艳丹,杨宏
受保护的技术使用者：北京大学长三角光电科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12