本發(fā)明涉及光學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種非線性光纖放大寬帶四波混頻產(chǎn)生裝置。

背景技術(shù)：

高功率超短脈沖光纖激光器由于其mw級(jí)的峰值功率和fs級(jí)的脈沖寬度，在光學(xué)頻率梳的產(chǎn)生、非線性光學(xué)以及微納材料精細(xì)處理等領(lǐng)域備受青睞。在諸如拉絲等離子體光梳、高次諧波產(chǎn)生以及相干反斯托克斯拉曼散射分辨增強(qiáng)等應(yīng)用中，對(duì)脈沖時(shí)域啁啾和脈沖寬度的精密控制顯著影響其效果。增益窄化和高階色散累積是限制光纖激光器脈沖進(jìn)一步壓縮的罪魁禍?zhǔn)?。針?duì)業(yè)已發(fā)展較為長(zhǎng)遠(yuǎn)的摻鉺和摻鐿光纖激光器而言,盡管其對(duì)應(yīng)摻雜離子的增益光纖輻射譜寬均達(dá)到80nm以上，變換極限脈沖寬度可達(dá)40fs或以下。但是在實(shí)踐中，特別是光纖放大器中，增益窄化的作用使得放大器輸出激光脈沖光譜遠(yuǎn)小于增益光纖輻射譜寬，甚至入射種子脈沖光譜寬度，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)去啁啾脈沖的脈寬不理想。

為了突破增益窄化效應(yīng)的限制，研究人員提出了非線性光纖放大技術(shù)，通過采用預(yù)啁啾補(bǔ)償技術(shù)，將高峰值功率飛秒脈沖耦合入下一級(jí)光纖放大器中，由于非線性效應(yīng)，脈沖光譜展寬，并控制其展寬程度低于拉曼散射閾值，再對(duì)光譜展寬后的種子脈沖進(jìn)行功率放大，獲得更窄的高功率去啁啾脈沖。

光纖中頻率轉(zhuǎn)換的過程通常是基于光纖的非線性效應(yīng)，諸如自相位調(diào)制、受激拉曼散射、四波混頻效應(yīng)以及光孤子效應(yīng)。其中，四波混頻效應(yīng)是實(shí)現(xiàn)高效率轉(zhuǎn)換、高能量、多波長(zhǎng)激光輸出的有效手段。四波混頻過程涉及三個(gè)光子，可簡(jiǎn)單描述為兩個(gè)同頻光子湮滅，同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)不同頻率的新光子，在此參量作用過程中，凈能量和動(dòng)量是守恒的。因此，只有當(dāng)相位失配幾乎為零時(shí)，才會(huì)發(fā)生顯著的四波混頻過程。這就需要頻率和波矢的匹配，可將其描述為：2×ω1＝ω2+ω3(ω2>ω1>ω3)，特別的，其對(duì)應(yīng)傳輸常數(shù)也應(yīng)滿足2×β1＝β2+β3。光纖中實(shí)現(xiàn)相位匹配的可能通常為使泵浦光工作在其零色散或反常群速度色散區(qū)，或者通過多模光纖的模式色散補(bǔ)償光纖的材料色散，使不同頻率的激光在光纖中保持近乎相同的群速度。另外，采用更窄脈沖的泵浦激光會(huì)在光纖中產(chǎn)生更強(qiáng)的非線性效應(yīng)，有利于四波混頻過程的產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述問題，提供了一種非線性光纖放大寬帶四波混頻產(chǎn)生裝置，用于實(shí)現(xiàn)激光脈沖的光參量轉(zhuǎn)換以及超寬帶飛秒脈沖激光輸出。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種非線性光纖放大寬帶四波混頻產(chǎn)生裝置，其特征在于，包括依次通過光纖熔接耦合的脈沖振蕩器、光纖預(yù)放大器、非線性放大器和寬帶四波混頻產(chǎn)生器；

所述脈沖振蕩器為被動(dòng)鎖模光纖激光器，用于產(chǎn)生種子光脈沖并對(duì)該種子光脈沖進(jìn)行分光產(chǎn)生信號(hào)光；

所述光纖預(yù)放大器為單級(jí)或多級(jí)光纖放大器，用于提升自脈沖振蕩器輸出的信號(hào)光的功率；

所述非線性放大器包括第一脈沖壓縮器和光纖放大器，用于拓展自光纖預(yù)放大器輸出的信號(hào)光的光譜，并提升該信號(hào)光的功率，使該信號(hào)光突破種子光脈沖的光譜帶寬限制；

所述寬帶四波混頻產(chǎn)生器包括第二脈沖壓縮器和高非線性光纖耦合輸出模塊，用于對(duì)自非線性放大器輸出的信號(hào)光進(jìn)行色散補(bǔ)償和預(yù)啁啾補(bǔ)償，并將該信號(hào)光耦合入高非線性光纖中以輸出飛秒量級(jí)的寬帶信號(hào)光。

其中，所述光纖熔接耦合的脈沖振蕩器、光纖預(yù)放大器、非線性放大器和寬帶四波混頻產(chǎn)生器中的光纖器件均為保偏器件。

其中，所述脈沖振蕩器包括第一半導(dǎo)體激光器、可飽和吸收鏡、第一增益光纖、第一波分復(fù)用器、光纖布拉格光柵和光纖分束器；所述可飽和吸收鏡、第一增益光纖和第一波分復(fù)用器依次熔接，所述第一波分復(fù)用器還通過光纖分別與第一半導(dǎo)體激光器和光纖布拉格光柵熔接，所述光纖布拉格光柵還通過光纖與光纖分束器熔接。

其中，所述可飽和吸收鏡采用半導(dǎo)體材料制作，并帶有尾纖。

其中，所述第一半導(dǎo)體激光器為單模光纖耦合型半導(dǎo)體激光器。

其中，所述第一增益光纖的纖芯摻雜有鐿離子。

其中，所述光纖分束器的分束比為9:1。

其中，所述光纖預(yù)放大器為單級(jí)光纖放大器，包括第二半導(dǎo)體激光器、光纖隔離器、第二波分復(fù)用器、第二增益光纖，所述光纖隔離器通過光纖分別與光纖分束器和第二波分復(fù)用器熔接，所述第二波分復(fù)用器還分別與第二半導(dǎo)體激光器和第二增益光纖熔接。

其中，所述第二半導(dǎo)體激光器為單模光纖耦合型半導(dǎo)體激光器。

其中，所述第二增益光纖的纖芯摻雜有鐿離子。

其中，所述第一脈沖壓縮器和第二脈沖壓縮器為光柵對(duì)壓縮器或者棱柵對(duì)壓縮器。

其中，所述第一脈沖壓縮器包括第一準(zhǔn)直器、二分之一波片、第一反射鏡、第一光柵對(duì)、第二反射鏡、第三反射鏡和第二準(zhǔn)直器；所述第一準(zhǔn)直器通過光纖與光纖預(yù)放大器的輸出端熔接，將自光纖預(yù)放大器輸出的信號(hào)光準(zhǔn)直后耦合入自由空間，該信號(hào)光再透過二分之一波片后經(jīng)第一反射鏡改變方向后入射第一光柵對(duì)，經(jīng)第一光柵對(duì)衍射出的信號(hào)光再經(jīng)第二反射鏡反射以與入射光路錯(cuò)開的光路返回，再經(jīng)第三反射鏡改變方向后被第二準(zhǔn)直器收集耦合入與第二準(zhǔn)直器通過光纖耦合的光纖放大器中。

其中，所述光纖放大器為大模場(chǎng)光子晶體光纖放大器，包括第三半導(dǎo)體激光器、泵浦信號(hào)合束器和光子晶體增益光纖，所述泵浦信號(hào)合束器的泵浦端通過光纖與第三半導(dǎo)體激光器熔接，所述泵浦信號(hào)合束器的信號(hào)端通過光纖與第一脈沖壓縮器的輸出端熔接，所述泵浦信號(hào)合束器的輸出端與光子晶體增益光纖熔接。

其中，所述第三半導(dǎo)體激光器為多模光纖耦合型半導(dǎo)體激光器。

其中，所述光子晶體增益光纖為纖芯摻雜鐿離子的保偏雙包層光子晶體光纖。

其中，所述第二脈沖壓縮器包括第一準(zhǔn)直透鏡、二分之一波片、第四反射鏡、第二光柵對(duì)、第五反射鏡和第六反射鏡；所述第一準(zhǔn)直透鏡將從光纖放大器輸出的信號(hào)光準(zhǔn)直后耦合入自由空間，該信號(hào)光再透過二分之一波片后經(jīng)第四反射鏡改變方向后入射第二光柵對(duì)，經(jīng)第二光柵對(duì)衍射出的信號(hào)光經(jīng)第五反射鏡以與入射光路錯(cuò)開的光路返回，再經(jīng)第六反射鏡改變方向后進(jìn)入高非線性光纖耦合輸出模塊中。

其中，所述高非線性光纖耦合輸出模塊包括依次排列的高功率空間隔離器、第一耦合透鏡、高非線性光子晶體光纖和第一輸出透鏡；所述高非線性光子晶體光纖的兩端分別連接第一耦合透鏡和第一輸出透鏡。

其中，所述高功率空間隔離器為寬帶光隔離器。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明中光纖振蕩器采用全光纖化光路結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，穩(wěn)定性高，易于維護(hù)，免去復(fù)雜的光路準(zhǔn)直，且易于搭建。

2、本發(fā)明中采用全保偏結(jié)構(gòu)搭建系統(tǒng)，確保激光單一線偏振輸出的同時(shí)，提高系統(tǒng)抗環(huán)境干擾能力，優(yōu)化系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3、本發(fā)明采用基于非線性放大結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)光的高質(zhì)量放大，可以獲得突破脈沖振蕩器種子光譜帶寬變換極限的飛秒脈沖。

4、本發(fā)明采用飛秒脈沖在高非線性光纖中產(chǎn)生四波混頻的產(chǎn)生，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出光譜的調(diào)諧以及預(yù)啁啾補(bǔ)償。

附圖說明

圖1本發(fā)明非線性光纖放大寬帶四波混頻產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2本發(fā)明中非線性光纖放大器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3本發(fā)明中寬帶四波混頻產(chǎn)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4本發(fā)明非線性光纖放大寬帶四波混頻產(chǎn)生裝置的實(shí)施例圖。

圖5本發(fā)明輸出信號(hào)光光譜隨泵浦功率變化圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖1所示，一種非線性光纖放大寬帶四波混頻產(chǎn)生裝置，包括依次通過光纖熔接耦合的脈沖振蕩器1100、光纖預(yù)放大器1200、非線性放大器1300和寬帶四波混頻產(chǎn)生器1400，共四個(gè)部分。

脈沖振蕩器1100為被動(dòng)鎖模光纖激光器，用于產(chǎn)生種子光脈沖，記為信號(hào)光ω0，并對(duì)該種子光脈沖即信號(hào)光ω0進(jìn)行分光產(chǎn)生信號(hào)光ω1和ω2。所述脈沖振蕩器1100的平均功率20毫瓦左右，對(duì)應(yīng)單脈沖能量亞納焦到幾個(gè)納焦，脈沖寬度為皮秒量級(jí)。鎖模原理可以為半導(dǎo)體可飽和吸收鏡鎖模、石墨烯鎖模、非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖?；蛘叻蔷€性光纖環(huán)鏡鎖模。具體到本實(shí)施例中，以重復(fù)頻率20mhz，中心波長(zhǎng)1064nm，平均輸出功率20mw，光譜寬度小于1nm，脈沖寬度9ps的采用半導(dǎo)體可飽和吸收鏡實(shí)現(xiàn)鎖模的脈沖振蕩器。

如圖4所示，脈沖振蕩器1100具體包括第一半導(dǎo)體激光器1101、可飽和吸收鏡1102、第一增益光纖1103、第一波分復(fù)用器1104、光纖布拉格光柵1105和光纖分束器1106。可飽和吸收鏡1102、第一增益光纖1103和第一波分復(fù)用器1104依次熔接，第一波分復(fù)用器1104還通過光纖分別與第一半導(dǎo)體激光器1101和光纖布拉格光柵1105熔接，光纖布拉格光柵1105還通過光纖與光纖分束器1106熔接。該脈沖振蕩器1100中各光纖器件均為保偏器件，采用保偏熔接機(jī)實(shí)現(xiàn)低損耗熔接，熔接損耗小于0.1db。

其中，第一半導(dǎo)體激光器1101具體為單模光纖耦合型半導(dǎo)體激光器，中心波長(zhǎng)976nm，最高輸出光功率500mw,作為脈沖振蕩器1100的泵浦源。

可飽和吸收鏡1102采用半導(dǎo)體材料制作，并帶有尾纖，具有對(duì)強(qiáng)光反射、弱光吸收的特性，是鎖模脈沖形成的關(guān)鍵器件，工作波長(zhǎng)1064nm。

第一增益光纖1103的纖芯摻雜有鐿離子，受976nm的泵浦激光產(chǎn)生后自發(fā)輻射出1020-1090nm的激光，第一波分復(fù)用器1104為976/1064nm波分復(fù)用器，最高承受功率300mw，光纖布拉格光柵1105為1064nm光纖光柵，帶寬1nm，帶寬范圍內(nèi)波長(zhǎng)激光反射率60％。

光纖分束器1106為分束比為9:1且中心波長(zhǎng)為1064nm的分束器，90％端輸出信號(hào)光ω2用作光纖預(yù)放大器1200的種子光，10％端輸出信號(hào)光ω1作為脈沖振蕩器輸出信號(hào)監(jiān)測(cè)。

光纖預(yù)放大器1200具體為單級(jí)光纖放大器，用于提升自脈沖振蕩器1100輸出的信號(hào)光ω2的功率，其平均功率400mw，中心波長(zhǎng)1064nm，光譜寬度<5nm，光譜略微展寬的原因是功率提升導(dǎo)致的自相位調(diào)制。如圖4所示，光纖預(yù)放大器1200具體包括第二半導(dǎo)體激光器1201、光纖隔離器1202、第二波分復(fù)用器1203、第二增益光纖1204；光纖隔離器1202通過光纖分別與光纖分束器1106和第二波分復(fù)用器1203熔接；第二波分復(fù)用器1203還分別與第二半導(dǎo)體激光器1201和第二增益光纖1204熔接。該光纖預(yù)放大器1200中各光纖器件均為保偏器件，采用保偏熔接機(jī)實(shí)現(xiàn)低損耗熔接，熔接損耗小于0.1db。

其中，第二半導(dǎo)體激光器1201為單模光纖耦合型半導(dǎo)體激光器，中心波長(zhǎng)976nm，最高輸出光功率900mw,作為光纖預(yù)放大器1200的泵浦源。

光纖隔離器1202用于確保信號(hào)光ω2單向傳輸，同時(shí)抑制后向返回激光，工作波長(zhǎng)1064nm，隔離度>40db，最大承受光功率300mw。

第二波分復(fù)用器1203為976/1064nm波分復(fù)用器，最高承受功率1w。

第二增益光纖1204的纖芯摻雜有鐿離子，受976nm的泵浦激光產(chǎn)生后自發(fā)輻射出1020-1090nm的激光。

非線性放大器1300包括第一脈沖壓縮器1310和光纖放大器1320，用于拓展自光纖預(yù)放大器1200輸出的信號(hào)光ω3的光譜，并提升該信號(hào)光ω3的功率，使該信號(hào)光ω3突破種子光脈沖的光譜帶寬限制。

第一脈沖壓縮器1310可以是光柵對(duì)壓縮器或者棱柵對(duì)壓縮器。如圖2所示，第一脈沖壓縮器1310可具體包括第一準(zhǔn)直器1311、二分之一波片1312、第一反射鏡1313、第一光柵對(duì)1314、第二反射鏡1315、第三反射鏡1316和第二準(zhǔn)直器1317。第一準(zhǔn)直器1311通過光纖與光纖預(yù)放大器1200的輸出端熔接，將自光纖預(yù)放大器1200輸出的信號(hào)光ω3準(zhǔn)直后耦合入自由空間，該信號(hào)光ω3再透過二分之一波片1312后經(jīng)第一反射鏡1313改變方向后入射第一光柵對(duì)1314，經(jīng)第一光柵對(duì)1314衍射出的信號(hào)光ω3再經(jīng)第二反射鏡1315反射以與入射光路錯(cuò)開的光路返回(第二反射鏡1315角度略微下壓使返回光和信號(hào)光能夠區(qū)分開來，方便輸出)，得到脈沖壓縮后的信號(hào)光ω4，該信號(hào)光ω4再經(jīng)第三反射鏡1316改變方向后被第二準(zhǔn)直器1317收集耦合入與第二準(zhǔn)直器1317通過光纖耦合的光纖放大器1320中。

具體地，第一準(zhǔn)直器1311的工作波長(zhǎng)為1064nm，工作距離500mm，最高承受光功率500mw，尾纖類型為保偏光纖，用于將信號(hào)光ω3準(zhǔn)直輸出至自由空間。

二分之一波片1312的工作波長(zhǎng)為1064nm，通過旋轉(zhuǎn)二分之一波片可以改變光柵的壓縮效率，原因在于光柵為偏振敏感器件，改變信號(hào)光的偏振角度會(huì)影響信號(hào)光入射到光柵時(shí)透射光和衍射光的比例，從而改變壓縮效率。

第一光柵對(duì)1314的工作波長(zhǎng)1064nm，光柵線數(shù)為1200line/mm，衍射效率>90％，其壓縮脈沖原理為，信號(hào)光ω3入射到光柵柵區(qū)時(shí)發(fā)生衍射，不同頻率的光出射角度不同，導(dǎo)致他們?cè)谧杂煽臻g中走過的光程不同，信號(hào)光在光纖中傳輸時(shí)由于色散效應(yīng)，脈沖被展寬，光柵壓縮則通過改變信號(hào)光不同頻率成分在空間中的光程差來補(bǔ)償因?yàn)楣饫w產(chǎn)生的色散，從而達(dá)到壓縮脈沖的效果。

第一反射鏡1313、第二反射鏡1315和第三反射鏡1316均為中心工作波長(zhǎng)1064nm的反射鏡，反射率大于99％，其中第二反射鏡1315與信號(hào)光垂直略下傾放置，第一反射鏡1313和第三反射鏡1316與信號(hào)光成45°放置。

第二準(zhǔn)直器1317為內(nèi)部集成高功率隔離器的光纖準(zhǔn)直器，工作波長(zhǎng)為1064nm，工作距離500mm，最高承受光功率500mw，隔離度>40db，尾纖類型為保偏光纖，用于將信號(hào)光ω4重新收集到光纖中，同時(shí)確保其單向傳輸，抑制光纖放大器1320中后向返回激光。

經(jīng)第一脈沖壓縮器1310產(chǎn)生的信號(hào)光ω4的中心波長(zhǎng)1064nm，平均功率>200mw，脈沖寬度<500fs，光譜寬度<5nm。

光纖放大器1320采用大模場(chǎng)光子晶體光纖放大器對(duì)信號(hào)光ω4進(jìn)行功率進(jìn)一步地提升，以輸出信號(hào)光ω5。如圖2所示，光纖放大器1320包括第三半導(dǎo)體激光器1321、泵浦信號(hào)合束器1322和光子晶體增益光纖1323，該光纖放大器1320各光纖器件均為保偏器件，采用保偏熔接機(jī)實(shí)現(xiàn)低損耗熔接，熔接損耗小于0.1db。第三半導(dǎo)體激光器1321為多模光纖耦合型半導(dǎo)體激光器，中心波長(zhǎng)為976nm，最高輸出光功率10w。泵浦信號(hào)合束器1322的泵浦端通過光纖與第三半導(dǎo)體激光器1321熔接，泵浦信號(hào)合束器1322的信號(hào)端通過光纖與第一脈沖壓縮器1310的輸出端熔接，泵浦信號(hào)合束器1322的輸出端與光子晶體增益光纖1323熔接，其泵浦端單臂最高承受光功率25w。光子晶體增益光纖1323為纖芯摻雜鐿離子的保偏雙包層光子晶體光纖，內(nèi)包層直徑135um，雙包層結(jié)構(gòu)使泵浦光在纖芯和內(nèi)包層之間穿梭，極大地提高摻雜離子對(duì)泵浦光的吸收效率，提高放大效率，光子晶體的結(jié)構(gòu)則確保信號(hào)光在光纖中始終保持單模傳輸，輸出光斑模式為基橫模，確保輸出光束質(zhì)量，同時(shí)抑制模式色散。

經(jīng)光纖放大器1320輸出的信號(hào)光ω5的中心波長(zhǎng)1064nm，脈沖寬度<10ps，光譜寬度>15nm，平均功率視第三半導(dǎo)體激光器1321的輸出泵浦功率而定，最高可達(dá)5w。

寬帶四波混頻產(chǎn)生器1400包括第二脈沖壓縮器1410和高非線性光纖耦合輸出模塊1420，用于對(duì)自非線性放大器1300輸出的信號(hào)光ω5進(jìn)行色散補(bǔ)償和預(yù)啁啾補(bǔ)償，并將該信號(hào)光ω5耦合入高非線性光纖中以輸出飛秒量級(jí)的寬帶信號(hào)光ω7。

第二脈沖壓縮器1410可以是光柵對(duì)壓縮器或者棱柵對(duì)壓縮器。如圖3所示，第二脈沖壓縮器1410具體可包括第一準(zhǔn)直透鏡1411、二分之一波片1412、第四反射鏡1413、第二光柵對(duì)1414、第五反射鏡1415和第六反射鏡1416。第一準(zhǔn)直透鏡1411將從光纖放大器1320輸出的信號(hào)光ω5準(zhǔn)直后耦合入自由空間，該信號(hào)光ω5再透過二分之一波片1412后經(jīng)第四反射鏡1413改變方向后入射第二光柵對(duì)1414，經(jīng)第二光柵對(duì)1414衍射出的信號(hào)光經(jīng)第五反射鏡1415以與入射光路錯(cuò)開的光路返回(第五反射鏡1415角度略微下壓使返回光和信號(hào)光能夠區(qū)分開來，方便輸出)，得到脈沖壓縮后的信號(hào)光ω6，該信號(hào)光ω6再經(jīng)第六反射鏡1416改變方向后進(jìn)入高非線性光纖耦合輸出模塊1420中。

具體地，第一準(zhǔn)直透鏡1411的焦距為18mm，工作波長(zhǎng)為1064nm，用于將信號(hào)光ω5準(zhǔn)直到自由空間中進(jìn)行壓縮。

第二脈沖壓縮器1410的工作原理同第一脈沖壓縮器1310，經(jīng)第二脈沖壓縮器1410壓縮后輸出信號(hào)光ω6，該信號(hào)光ω6的中心波長(zhǎng)1064nm，脈沖寬度<250fs，光譜寬度>15nm，平均功率視第三半導(dǎo)體激光器1321的輸出泵浦功率而定，最高可達(dá)3w。

高非線性光纖耦合輸出模塊1420包括依次排列的高功率空間隔離器1421、第一耦合透鏡1422、高非線性光子晶體光纖1423和第一輸出透鏡1424；高非線性光子晶體光纖1423的兩端分別連接第一耦合透鏡1422和第一輸出透鏡1424。

其中，高功率空間隔離器1421為寬帶光隔離器，工作波長(zhǎng)690-1080nm，最大承受光功率3w，隔離度>30db，用于確保信號(hào)光ω6單向傳輸并抑制高非線性光子晶體光纖1423中寬帶后向返回激光。

第一耦合透鏡1422為焦距為4mm的消色差透鏡，用于將信號(hào)光ω6耦合到高非線性光子晶體光纖1423中，耦合效率>40％。

高非線性光子晶體光纖1423采用保偏光子晶體結(jié)構(gòu)，保證產(chǎn)生激光的單一線偏振態(tài)，非線性系數(shù)為12.4w^-1km^-1，零色散點(diǎn)位于540nm，1064nm波長(zhǎng)位于其負(fù)色散區(qū)域。高非線性光子晶體光纖1423在高功率信號(hào)光ω6入射后會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的四波混頻效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高效的頻率轉(zhuǎn)換，獲得寬帶飛秒脈沖激光輸出，輸出光譜見圖5。

第一輸出透鏡1424為焦距為4mm的消色差透鏡，用于將信號(hào)光ω7準(zhǔn)直輸出到自由空間。

最終，信號(hào)光ω7的輸出激光波長(zhǎng)覆蓋200nm以上，具體光譜范圍及功率視泵浦功率而定，脈沖寬度<500fs。