專利名稱：一種產(chǎn)生超連續(xù)譜的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光纖領(lǐng)域，尤其涉及一種產(chǎn)生超連續(xù)譜的裝置。
背景技術(shù)：
目前，衡量超連續(xù)光譜源質(zhì)量有兩個(gè)重要指標(biāo)，一個(gè)是光譜范圍，另一個(gè)為光譜平 坦度。當(dāng)前連續(xù)波泵浦產(chǎn)生超連續(xù)譜的研究大多都集中在超連續(xù)譜光譜范圍擴(kuò)展方面，而 對(duì)于如何得到高平坦的超連續(xù)光譜方面的研究卻很少，比如通過(guò)增加雙零色散光子晶體光 纖的長(zhǎng)度可以適當(dāng)提高泵浦光向長(zhǎng)波方向的轉(zhuǎn)化，但輸出的光譜平坦度仍沒(méi)有得到明顯改 善，可見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)中在實(shí)現(xiàn)超連續(xù)光源光譜平坦化的問(wèn)題上沒(méi)有得到好的解決。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種產(chǎn)生超連續(xù)譜的裝置，旨在解決實(shí)現(xiàn)超連 續(xù)譜光源光譜平坦化的問(wèn)題。本實(shí)用新型實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種產(chǎn)生超連續(xù)譜的裝置，所述裝置包括用于提供泵浦光的連續(xù)波光纖激光器；與所述連續(xù)波光纖激光器的輸出尾纖熔接的，用于將所述連續(xù)波光纖激光器提供 的泵浦光進(jìn)行非線性轉(zhuǎn)化，以形成超連續(xù)譜的高非線性光子晶體光纖；與所述高非線性光子晶體光纖熔接的，用于將形成的超連續(xù)譜進(jìn)行光譜平坦化及 擴(kuò)展的高非線性正常色散光纖。所述高非線性正常色散光纖具體為可使所述超連續(xù)譜光譜都位于所述高非線性 正常色散光纖正常色散區(qū)的高非線性光纖。所述高非線性光子晶體光纖的尾端和高非線性正常色散光纖模場(chǎng)匹配熔接。所述高非線性正常色散光纖的輸出端面呈8度角。本實(shí)用新型實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于通過(guò)高非線性正常色散光纖， 可使在泵浦波長(zhǎng)附近具有高光譜強(qiáng)度峰的超連續(xù)譜得到平坦化，且向長(zhǎng)波方向進(jìn)一步擴(kuò) 展，進(jìn)而得到高平坦寬帶超連續(xù)譜輸出。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種產(chǎn)生超連續(xù)譜的裝置的框圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過(guò)高非線性正常色散光纖，可使在泵浦波長(zhǎng)處具有高光 譜強(qiáng)度峰的超連續(xù)譜實(shí)現(xiàn)平坦化，同時(shí)光譜向長(zhǎng)波方向進(jìn)一步擴(kuò)展，進(jìn)而得到高平坦寬帶
3超連續(xù)譜輸出。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種產(chǎn)生超連續(xù)譜的裝置，所述裝置包括用于提供泵浦光的連續(xù)波光纖激光器101 ；與所述連續(xù)波光纖激光器101的輸出尾纖102熔接的，用于將所述連續(xù)波光纖激 光器101提供的泵浦光進(jìn)行非線性轉(zhuǎn)化，以形成超連續(xù)譜的高非線性光子晶體光纖103 ；與所述高非線性光子晶體光纖103熔接的，用于將形成的超連續(xù)譜進(jìn)行光譜平坦 化及擴(kuò)展的高非線性正常色散光纖104。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述高非線性正常色散光纖104具體為可使所述超連 續(xù)譜光譜都位于所述高非線性正常色散光纖的正常色散區(qū)的高非線性光纖。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述高非線性正常色散光纖104具體為可使所述超連 續(xù)譜光譜都位于所述高非線性正常色散光纖的正常色散區(qū)范圍內(nèi)、盡量高的非線性系數(shù)和 盡量低損耗的高非線性正常色散光纖。也就是說(shuō)，高非線性正常色散光纖104在參數(shù)選取上，首選得保證所述超連續(xù)譜 光譜都位于其正常的色散區(qū)內(nèi)，其次選取盡量高的非線性系數(shù)和盡量低損耗的高非線性正 常色散光纖。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述高非線性正常色散光纖104是根據(jù)泵浦光的波 長(zhǎng)、泵浦光的功率、高非線性光子晶體光纖103的色散系數(shù)、高非線性光子晶體光纖103的 非線性系數(shù)、高非線性正常色散光纖104的色散系數(shù)和高非線性正常色散光纖104的非線 性系數(shù)，通過(guò)模擬計(jì)算得出最優(yōu)化的長(zhǎng)度。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，通過(guò)高非線性正常色散光纖104，可使高非線性光子晶 體光纖103輸出的超連續(xù)譜中剩余的大量泵浦光經(jīng)歷級(jí)聯(lián)受激拉曼散射效應(yīng)，逐級(jí)轉(zhuǎn)化到 長(zhǎng)波超連續(xù)譜中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)超連續(xù)譜的光譜平坦化及光譜擴(kuò)展。其工作原理是高功率的連續(xù)波光纖激光器101輸出的高功率單模連續(xù)波激光耦 合到高非線性光子晶體光纖103中，泵浦光位于高非線性光子晶體光纖103中靠近零色散 波長(zhǎng)的反常色散區(qū)，因此，入射激光通過(guò)調(diào)制不穩(wěn)定性(MI)過(guò)程產(chǎn)生一系列超短脈沖。部 分超過(guò)拉曼閾值的脈沖演化為能量隨機(jī)的一階拉曼孤子，所述一階拉曼孤子經(jīng)過(guò)孤子拉曼 自頻移效應(yīng)(SSFS)后，由于各個(gè)孤子能量是隨機(jī)的，因此產(chǎn)生的拉曼孤子自頻移位置也是 隨機(jī)的，進(jìn)而形成孤子拉曼連續(xù)譜。當(dāng)泵浦光的波長(zhǎng)并未緊靠光纖零色散點(diǎn)或泵浦功率不 高的情況下，輸出超連續(xù)譜中會(huì)存在大量的剩余泵浦光，在泵浦區(qū)，即泵浦光波長(zhǎng)附近存在 一個(gè)很高的光譜強(qiáng)度峰。高非線性光子晶體光纖103輸出的超連續(xù)譜耦合到高非線性正常 色散光纖104中，由于超連續(xù)譜光譜都位于高非線性正常色散光纖104的正常色散區(qū)，受激 拉曼散射效應(yīng)起主要作用。隨著泵浦功率的增大，泵浦波長(zhǎng)附近大量的脈沖能量通過(guò)級(jí)聯(lián) 受激拉曼散射效應(yīng)逐級(jí)轉(zhuǎn)移到一級(jí)拉曼光、二級(jí)拉曼光，再到更高級(jí)的拉曼光中；在這個(gè)轉(zhuǎn) 移過(guò)程中，各級(jí)拉曼光的光譜峰值逐漸降低，光譜寬度逐漸擴(kuò)大，光譜趨于平坦，同時(shí)向長(zhǎng) 波方向轉(zhuǎn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)超連續(xù)譜的光譜平坦化及擴(kuò)展。本實(shí)用新型的實(shí)施例主要是利用高非線性正常色散光纖104對(duì)連續(xù)波泵浦超連 續(xù)譜進(jìn)行光譜平坦化及擴(kuò)展。本實(shí)用新型的實(shí)施例中，通過(guò)高非線性光子晶體光纖103尾端和高非線性正常色 散光纖104進(jìn)行模場(chǎng)匹配熔接，可降低光纖熔接損耗。[0027]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述高非線性正常色散光纖104的輸出端107研磨有 8度角，可避免光纖端面反射。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述連續(xù)波光纖激光器可以具體為輸出功率20W和中 心波長(zhǎng)位于1071. 5nm的摻Y(jié)b隨機(jī)偏振單模光纖激光器。所述高非線性光子晶體光纖103具體可以為光纖長(zhǎng)度為200m、零色散波長(zhǎng)為 1030nm、在泵浦波長(zhǎng)處的非線性系數(shù)為和模場(chǎng)直徑分別為11 (W · km) 和3. 9 μ m的高非線 性光子晶體光纖。所述高非線性正常色散光纖104具體可以為零色散波長(zhǎng)和單模截止波長(zhǎng)分別位 于1840nm和1520nm、模場(chǎng)直徑和數(shù)值孔徑分別為3. 6 μ m和0. 35的高非線性正常色散光纖。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述連續(xù)波光纖激光器的尾纖與所述高非線性光子晶 體光纖的熔接點(diǎn)105的熔接損耗可以為0. 55dB。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，所述高非線性光子晶體光纖與所述高非線性正常色散 光纖的熔接點(diǎn)106的損耗可以為0. 3dB。通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)施例，高非線性光子晶體光纖作為超連續(xù)譜產(chǎn)生的增益介 質(zhì)，泵浦光在其中實(shí)現(xiàn)非線性轉(zhuǎn)化，可形成功率為10. 3W，3dB譜寬為62nm的超連續(xù)譜輸出。高非線性正常色散光纖104用來(lái)對(duì)高非線性光子晶體光纖中輸出的超連續(xù)譜進(jìn) 行光譜平坦化及擴(kuò)展，得到輸出功率為8W，3dB譜寬為340nm的超連續(xù)譜輸出，且超連續(xù)譜 長(zhǎng)波限向長(zhǎng)波方向擴(kuò)展了 60nm。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，在泵浦波長(zhǎng)處具有高光譜強(qiáng)度峰的超連續(xù)譜通過(guò)這段 高非線性正常色散光纖104后，光譜將會(huì)得到平坦化，且向長(zhǎng)波方向進(jìn)一步擴(kuò)展，進(jìn)而得到 高平坦寬帶超連續(xù)譜輸出。本實(shí)用新型的產(chǎn)生超連續(xù)譜光譜源的裝置，通過(guò)高非線性正常色散光纖，可使在 泵浦波長(zhǎng)處具有高光譜強(qiáng)度峰的超連續(xù)譜得到平坦化，同時(shí)光譜向長(zhǎng)波方向進(jìn)一步擴(kuò)展， 進(jìn)而得到高平坦寬帶超連續(xù)譜輸出。平坦化的超連續(xù)譜具有高平坦、寬范圍、高光譜功率密度的優(yōu)點(diǎn)，在光學(xué)相干層析 攝影技術(shù)的測(cè)量精度、化學(xué)傳感、生物醫(yī)學(xué)成像等方面也具有廣闊的應(yīng)用潛力。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種產(chǎn)生超連續(xù)譜的裝置，其特征在于，所述裝置包括用于提供泵浦光的連續(xù)波光纖激光器；與所述連續(xù)波光纖激光器的輸出尾纖熔接的，用于將所述連續(xù)波光纖激光器提供的泵浦光進(jìn)行非線性轉(zhuǎn)化，以形成超連續(xù)譜的高非線性光子晶體光纖；與所述高非線性光子晶體光纖熔接的，用于將形成的超連續(xù)譜進(jìn)行光譜平坦化及擴(kuò)展的高非線性正常色散光纖。
2.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生超連續(xù)譜的裝置，其特征在于，所述高非線性正常色散光 纖具體為可使所述超連續(xù)譜光譜都位于所述高非線性正常色散光纖正常色散區(qū)的高非線 性光纖。
3.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生超連續(xù)譜的裝置，其特征在于，所述高非線性光子晶體光 纖的尾端和高非線性正常色散光纖模場(chǎng)匹配熔接。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)生超連續(xù)譜的裝置，其特征在于，所述高非線性 正常色散光纖的輸出端面呈8度角。
專利摘要本實(shí)用新型適用于光纖領(lǐng)域，提供了一種產(chǎn)生超連續(xù)譜的裝置，所述裝置包括用于提供泵浦光的連續(xù)波光纖激光器；與所述連續(xù)波光纖激光器的輸出尾纖熔接的，用于將所述連續(xù)波光纖激光器提供的泵浦光進(jìn)行非線性轉(zhuǎn)化，以形成超連續(xù)譜的高非線性光子晶體光纖；與所述高非線性光子晶體光纖熔接的，用于將形成的超連續(xù)譜進(jìn)行光譜平坦化及擴(kuò)展的高非線性正常色散光纖。本實(shí)用新型的產(chǎn)生超連續(xù)譜的裝置，通過(guò)高非線性正常色散光纖，可使在泵浦波長(zhǎng)處具有高光譜強(qiáng)度峰的超連續(xù)譜實(shí)現(xiàn)平坦化，同時(shí)光譜向長(zhǎng)波方向進(jìn)一步擴(kuò)展，進(jìn)而得到高平坦寬帶超連續(xù)譜輸出。
文檔編號(hào)G02F1/365GK201689244SQ20102016728
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者潘爾明, 郭春雨, 閆培光, 阮雙琛 申請(qǐng)人:深圳大學(xué);郭春雨;阮雙琛;閆培光;潘爾明