[发明专利]宽带光源装置和产生宽带光脉冲的方法

权利要求书

1.一种宽带光源装置(100)，配置成用于产生宽带光脉冲(1)，包括：

-无带隙型空芯光纤(10)，包括填充气体并且被布置用于通过泵浦激光脉冲(2)的光学非线性展宽产生宽带光脉冲(1)，其中所述空芯光纤(10)具有轴向中空的光导光纤芯(11)和内部光纤结构(12)，所述光导光纤芯支持被引导的光场的芯模式，所述内部光纤结构围绕所述光纤芯(11)并且支持被引导的光场的横向壁模式，和

-泵浦激光源装置(20)，被布置用于在所述空芯光纤(10)的输入侧(13)处产生并提供所述泵浦激光脉冲(2)，其中

-所述横向壁模式包括基本横向壁模式和第二阶以及更高阶横向壁模式，和

-所述宽带光脉冲(1)具有由光纤长度、光纤芯直径、所述泵浦激光脉冲(2)的至少一个泵浦脉冲和/或束参数以及所述填充气体的至少一个气体参数确定的芯模式光谱，

其特征在于：

-所述空芯光纤(10)的内部光纤结构(12)被配置成使得将至少沿着光纤的下游部分的壁厚选择为小于极限壁厚，以使得至少第二阶和更高阶横向壁模式和所述芯模式光谱具有相对于彼此的光谱移位。

2.根据权利要求1所述的宽带光源装置，其中，

-所述空芯光纤(10)的内部光纤结构(12)被配置成使得所有横向壁模式和所述芯模式光谱具有相对于彼此的光谱移位。

3.根据前述权利要求中任一项所述的宽带光源装置，其中，

-所述内部光纤结构(12)的面向光纤芯(11)的光纤壁(15)的壁厚被选择成使得至少第二阶和更高阶横向壁模式相对于所述芯模式光谱在光谱上移动到更短的波长。

4.根据权利要求3所述的宽带光源装置，其中，

-所述内部光纤结构(12)的所述光纤壁(15)仅在所述空芯光纤(10)的产生宽带光脉冲(1)并将该宽带光脉冲(1)传输通过所述空芯光纤(10)的纵向部分具有所选择的极限壁厚。

5.根据权利要求4所述的宽带光源装置，其中，

-所述内部光纤结构(12)包括单环或Kagomé结构，和

-面向所述光纤芯(11)的光纤壁(15)的壁厚(t)被选择成使得

其中λ_min是所述芯模式光谱的最短波长，n₁是所述空芯光纤(10)中填充气体的折射率，n₂是所述内部光纤结构(12)的折射率。

6.根据权利要求5所述的宽带光源装置，其中，

-所述壁厚在70nm至300nm的范围中，和/或

-所述芯模式光谱的最短波长λ_min在170nm至250nm的范围中。

7.根据权利要求6所述的宽带光源装置，其中，所述壁厚在70nm至150nm的范围中。

8.根据权利要求1所述的宽带光源装置，还包括，

-调整装置(30)，所述调整装置布置成用于调整至少一个泵浦脉冲参数和至少一个束参数中的至少一个，所述至少一个泵浦脉冲参数尤其是脉冲持续时间、脉冲能量、脉冲形状和/或脉冲光谱，所述至少一个束参数尤其是模态形状、指向性和稳定性。

9.根据权利要求8所述的宽带光源装置，还包括

-气体供应装置(40)，所述气体供应装置与所述空芯光纤(10)连接并布置成用于将所述填充气体供应至所述空芯光纤(10)，其中

-所述调整装置(30)与所述气体供应装置(40)连接，以用于调整所述填充气体的至少一个气体参数。

10.根据权利要求8所述的宽带光源装置，还包括

-监测装置(50)，所述监测装置布置成用于监测从所述空芯光纤输出的宽带光脉冲(1)的所述芯模式光谱的至少一部分。