[发明专利]一种超连续谱光源、测量系统和测量方法

权利要求书

1.一种适用于测量目标物的至少一个参数的光学测量系统，所述系统包括超连续谱光源和用于探测来自所述目标物的光的探测器，

所述超连续谱光源具有光源输出并且包括中间超连续谱光源和单模耦合单元，其中，所述中间超连续谱光源包括：

a.种子激光器，其被配置为提供脉冲频率为F_seed的种子脉冲；

b.脉冲频率倍增器(PFM)，其被配置为使所述种子脉冲倍增并且将F_seed转换为脉冲频率为F_pump的准CW泵浦脉冲，其中F_pump大于F_seed并且F_pump至少150MHz并且小于1GHz；

c.非线性元件，其被配置为接收所述泵浦脉冲并将所述泵浦脉冲转换为超连续谱光，所述超连续谱光作为所述非线性元件的输出并且具有从λ₁跨越至λ₂的超连续光谱，其中λ₁-λ₂500nm，

其中，所述非线性元件的输出耦合至所述单模耦合单元以提供从所述单模耦合单元的输出，其中，所述光源输出包括从所述单模耦合单元的输出，其中，

所述超连续谱光源被配置为使用所述单模耦合单元的输出的至少一部分辐照待测量的目标物，所述探测器被配置为接收来自所述待测量的目标物的反射光，其中所述探测器的积分时间长于1/F_pump。

2.根据权利要求1所述的光学测量系统，其中，所述单模耦合单元被配置为将来自所述非线性元件的所述超连续光谱抑制和/或塑形。

3.根据权利要求2所述的光学测量系统，其中，所述单模耦合单元被配置为接收所述超连续光并将其光谱塑形，从而使来自所述单模耦合单元的输出光谱从λ₃跨越至λ₄，其中，λ₃-λ₄0，λ₄≥λ₂以及λ₃≤λ₁。

4.根据权利要求3所述的光学测量系统，其中，从所述单模耦合单元输出的光谱塑形的输出光谱不同于来自所述中间超连续谱光源的λ₃至λ₄波长范围内的光谱。

5.根据权利要求3所述的光学测量系统，其中，λ₃-λ₄大于100nm。

6.根据权利要求3所述的光学测量系统，其中，λ₄小于1000nm。

7.根据权利要求3所述的光学测量系统，其中，λ₃大于1070nm。

8.根据权利要求1所述的光学测量系统，其中，所述单模耦合单元包括如下中的至少一个：棱镜、低通光滤波器、高通光滤波器、带通光滤波器和单模光纤，所述单模光纤的输出为所述单模耦合单元的输出。

9.根据权利要求8所述的光学测量系统，其中，所述单模耦合单元被配置为将来自所述中间超连续谱光源的光谱塑形为高斯光谱、双峰光谱或者平顶光谱。

10.根据权利要求3所述的光学测量系统，其中，由光功率抑制因子y给出所述单模耦合单元中所述超连续光谱的抑制，所述光功率抑制因子y是λ₄至λ₃波长范围内的光功率抑制的程度，其中，所述光功率抑制因子y大于2。

11.根据权利要求2所述的光学测量系统，其中，为了实施所述抑制，所述单模耦合单元被配置为如下中的至少一种：i)从所述非线性元件到所述单模耦合单元的输出的不一致或不协调；ii)输入至所述单模耦合单元和/或从所述单模耦合单元输出的连接损耗；以及iii)宽带衰减滤波器。