[实用新型]一种紧凑型全光纤超连续白光光源

说明书

技术领域

本实用新型涉及白光激光光源领域，尤其涉及一种紧凑型全光纤超连续白光光源。

背景技术

光脉冲在高非线性光纤中的时域和频域演化，不仅受到诸如自发相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、四波混频（FWM）、受激拉曼散射（SRS）和受激布里渊散射（SBS）等多种非线性效应的影响，也受到光纤色散特性的影响，所有这些非线性过程都可以产生新的频率分量。对于足够强的脉冲，能够将光谱展宽数百纳米以上，这种现象称之为超宽光谱的产生。

超连续白光光源能输出超宽光谱激光，其在生物、医学、物理、国防和工业等对低相干光源或光谱分析有高要求的领域上有着重要的应用。在当前应用过程中，对超连续激光器的小体积和便携性的追求日益提高。全光纤激光器不仅能保证整体结构的紧凑和散热的优良，更能实现高稳定的激光输出。因此在实际应用中有着不可取代的地位和良好的发展前景。

在传统的对超连续光谱产生的研究中，是以非线性晶体来展宽光谱。但非线性晶体在抽运功率提高时极易被损坏，从而导致超连续激光器的平均输出功率被限制。此后，光纤由于其散热面积大而被应用在进一步的研究中，而普通光纤的色散限制了优质超连续谱的生成。光子晶体光纤的出现则为超连续谱生成开启了新的篇章。光子晶体光纤的光纤参数可以通过设计光纤内部微结构从而得到控制，非线性作用丰富，色散可控。基于非线性光子晶体光纤的超连续谱技术由于在频谱学、超短脉冲激光技术、频率计量及光学相干层析(OCT)等领域中的应用价值在国际上引起了广泛的研究兴趣。但是，光子晶体光纤也有其显著缺点，例如与普通光纤的熔接困难、熔接损耗大、光纤制造成本高、处理困难等问题。

实用新型人在实现本实用新型的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

目前以光子晶体光纤为基础的超连续激光理论比较成熟，但用来激励光子晶体光纤的超短脉冲激光器一般体积较大，重量较重，造价昂贵；同时，许多现有装置采用透镜组做空间耦合，透镜组设计复杂，体积庞大，效率较低，对环境要求苛刻，难以实现工程可靠性要求；此外，由于耦合效率低下产生的大量热量，必须通过风冷或水冷等额外的辅助设备散失掉，这又进一步增加了整机的体积和重量。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种紧凑型全光纤超连续白光光源，详见下文描述：

一种紧凑型全光纤超连续白光光源，包括：激光器模块，所述激光器模块包含振荡级与放大级两部分，

振荡级结构为依次相连的第一泵浦源、第一光纤耦合器、第一掺镱增益光纤、第一光纤准直器、第一λ/4波片、λ/2波片、偏振分束器、第二λ/4波片、双折射滤波片、第二光纤准直器和光纤隔离器；放大级结构为依次相连的第二泵浦源、第二光纤耦合器、第二掺镱增益光纤和高非线性光子晶体光纤；各段光纤与上述器件之间均由单模光纤连接。

所述振荡级和所述放大级之间采用第三光纤耦合器进行耦合。

所述第一泵浦源和第二泵浦源具体为：输出波长为970nm的半导体激光器。

所述高非线性光子晶体光纤与单模光纤之间为直接熔接，采用多次小电流放电。

还包括：底座，

所用各段光纤紧密盘绕在与所述底座集成在一起的磁带式光纤盘绕槽中；所述第一光纤耦合器、所述第二光纤耦合器、所述第三光纤耦合器和所述光纤隔离器也设置在所述磁带式光纤盘绕槽内；各段光纤外部包裹软性导热硅胶片。

所述磁带式光纤盘绕槽上设置有透明塑料盖板，所述透明塑料盖板下部设置有凸台，所述凸台与所述磁带式光纤盘绕槽相配合用于固定光纤。

还包括：打有固定沉孔的工作台，

所述第一光纤准直器、所述第一λ/4波片、所述λ/2波片、所述偏振分束器、所述第二λ/4波片、所述双折射滤波片和所述第二光纤准直器集成在所述工作台上。

还包括：设置有U型孔的侧面板，所述底座上还设置有第二V形槽，

泵浦输入光纤及超连续白光输出光纤通过所述侧面板上的所述U型孔与所述底座上的所述第二V形槽配合成的通道。

所述底座上设置有自由曲线固定孔和自由曲线孔。

所述底座上还设置有激光器上盖；所述底座上还设置有第一V形槽，单模光纤通过所述第一V形槽的引导进入所述磁带式光纤盘绕槽中。