[发明专利]1.7μm波段宽带皮秒脉冲多波长光纤光源

说明书

1.7μm波段宽带皮秒脉冲多波长光纤光源，属于生物医学光源领域，为解决现有技术的问题，1550nm波段激光器、强度调制器一、强度调制器二、掺铒光纤放大器一、ASE滤波器、强度调制器三、掺铒光纤放大器二、高非线性光纤、波分复用器和Sagnac环依次光纤连接；任意波形发生器的三个电端口分别连接微波放大器一，微波放大器二，微波放大器三；微波放大器一连接强度调制器一，微波放大器二连接强度调制器二，微波放大器三连接强度调制器三；Sagnac环的末端为该光源输出端；Sagnac环的末端为该光源输出端；本发明在生物治疗、中红外激光器等领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物特殊波段宽带脉冲光源，具体涉及一种1.7μm波段宽带皮秒脉冲多波长光纤光源，属于生物医学光源领域。

背景技术

1.7μm波段处于1.45μm和1.9μm两个水吸收峰间的波谷，同时处于脂肪和胶原的高吸收峰。由于生物组织含有大量水分子，基于1.7μm波段光源的探测成像仪器吸收损耗低，成像深度大。为此1.7μm波段光源在光学相干层析成像(OCT)、多光子荧光显微成像(MFLM)、激光手术等领域有着重要应用。除了生物医学方面的研究，由于1.7μm波段覆盖了某些聚合分子的共振波段(1720nm),可以被用作激光加工和激光成型等方面。1.7μm波段高功率激光器也可用作4μm波段泵浦源，产生中红外激光输出。另外为解决现有的通信波段日趋饱和，需要探索新的技术手段来满足日益增加的通信容量，更长波段(如1.7μm波段)的推进就成为了必要。为此1.7μm波段(1650-1750nm)的光源受到大量的关注，国内外已有大量学者对其进行研究。现有1.7μm波段的宽带光源多采用连续激光泵浦、脉冲光泵浦等方法，存在环境稳定性差、光源带宽和波长个数有限等问题。

中国论文名称为“光学层析成像用1.7μm波段增益谱和宽带光源实验研究”，中国激光，V43(7)，2016.7。该光源具体结构如图1所示：1550nm波段ASE泵浦光1、可调谐滤波器2、掺铒光纤放大器3、三端口光纤环行器4、300m长高非线性光纤5、10km长色散位移光纤6和由三端口光纤耦合器7的d端口连接，而三端口光纤耦合器7的e端口和f端口组用光纤连接。三端口光纤环行器4的a端口与掺铒光纤放大器3光纤连接，b端口与300m长高非线性光纤5光纤连接，三端口光纤环行器4的b端口与掺饵光纤8光纤连接，而掺饵光纤8光纤连接与由四端口光纤耦合器9的g端口连接，四端口光纤耦合器9的i端口、保偏光纤10、偏振控制器11、四端口光纤耦合器9的j端口光纤依次连接。四端口光纤耦合器9的h端口为光源输出端。该光源以放大自发辐射(ASE)光源抽运产生非线性效应，并采用掺饵光纤滤波整形的方法来实现峰值波长为1675nm，10dB带宽范围约为75nm的宽带光源。但是，该光源存在以下缺陷：1)采用了较长的光纤来增加非线性效应，使得该装置环境稳定性较差；2)由于采用连续光作为泵浦源，非线性效应阈值高，产生的光源带宽有限，也无法产生脉冲宽带光源。

发明内容

本发明为解决现有的1.7μm波段宽带多波长光源存在光源带宽和波长个数有限、环境稳定性差的问题，提出了一种适合全光纤、稳定性好的1.7μm波段宽带皮秒脉冲多波长光纤光源。

本发明采取以下技术方案：

1.7μm波段宽带皮秒脉冲多波长光纤光源，其特征是，其包括：

激光器、强度调制器一、强度调制器二、掺铒光纤放大器一、ASE滤波器、强度调制器三、掺铒光纤放大器二、高非线性光纤、波分复用器和Sagnac环依次光纤连接；任意波形发生器的三个电端口分别连接微波放大器一，微波放大器二，微波放大器三；微波放大器一连接强度调制器一，微波放大器二连接强度调制器二，微波放大器三连接强度调制器三；Sagnac环的末端为该光源输出端。

所述激光器为1550nm波段激光器。

所述强度调制器一、强度调制器二和强度调制器三为1550nm波段电光调制器。