[发明专利]一种光谱分布不随功率改变的超连续谱产生方法及装置

权利要求书

1.一种光谱分布不随功率改变的超连续谱产生方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步采集DSR激光器1参数，计算DSR激光器1泵浦功率和输出脉冲宽度关系：

测量DSR激光器1的一组泵浦功率以及对应的脉冲宽度数据：X0,X1,…,Xn和τ₀,τ₁,…,τ_n，其中X0为DSR激光器1中脉冲起振的阈值，τ₀为起振时的输出脉冲宽度；结合DSR激光器1泵浦功率和脉冲宽度的数据，按照线性拟合的方法计算出DSR激光器1泵浦功率和脉冲宽度关系的斜率k；

第二步采集光纤放大器2参数，计算光纤放大器2泵浦功率和输出脉冲峰值功率关系：

任意调节DSR激光器1的泵浦功率为大于阈值X0的X1和X2，分别对应输出脉冲的脉冲宽度为τ₁和τ₂；固定DSR激光器1输出脉冲宽度处于τ₁和τ₂时，分别测量光纤放大器2泵浦功率数据和放大后的脉冲峰值功率数据，按照线性拟合法计算出光纤放大器2泵浦功率和放大后的脉冲峰值功率关系的斜率；根据该斜率与脉冲宽度成反比，与脉冲周期以及光纤放大器2放大效率成正比的关系，将脉冲宽度为τ₁和τ₂下的斜率分别表达为：其中η代表光纤放大器2的放大效率，T是脉冲的周期；

按照放大过程中脉冲宽度不变的近似规则，放大过程中的脉冲宽度维持τ₁和τ₂；脉冲宽度为τ₁和τ₂时，放大后的脉冲峰值功率和光纤放大器2泵浦功率关系如下：

x0为光纤放大器2的放大阈值，P_in为DSR激光器1输出脉冲的峰值功率，P₁和P₂分别表示脉冲宽度为τ₁和τ₂的脉冲放大后的峰值功率，ηTx代表泵浦光源作用于光纤放大器2时对脉冲做的功，对脉冲宽度为τ₁和τ₂的脉冲造成的脉冲峰值功率变化量正比于和

第三步计算耦合比：

DSR激光器1输出的脉冲经过光纤放大器2后的峰值功率变化量为(P_out-P_in)，P_out为所需要得到的峰值功率；在脉冲宽度为τ₁和τ₂时，光纤放大器2的泵浦功率变化量为：

DSR激光器1输出脉冲宽度从τ₁增加到τ₂时，DSR激光器1的泵浦功率变化量为：

耦合器4的耦合比即为DSR激光器1和光纤放大器2的泵浦功率的变化量之比：

第四步产生超连续谱：

将第一泵浦光源3的泵浦功率设置为X0，第二泵浦光源5的泵浦功率设置为x0，选取耦合器4的耦合比为调节第三泵浦光源6即可实现按比例给DSR激光器1和光纤放大器2供能，实现光谱分布不随功率改变的超连续谱地产生。

2.一种根据权利要求1所述光谱分布不随功率改变的超连续谱产生方法，其特征在于：第一步和第二步中线性拟合的方法为一阶线性拟合法。

3.一种根据权利要求1所述方法的超连续谱产生装置，其特征在于：包括DSR激光器(1)、光纤放大器(2)、第一泵浦光源(3)、耦合器(4)，第二泵浦光源(5)和第三泵浦光源(6)；DSR激光器(1)的输出端连接光纤放大器(2)，第一泵浦光源(3)的输出端连接DSR激光器(1)，并将第一泵浦光源(3)的泵浦功率设定为DSR激光器(1)的起振阈值，第二泵浦光源(5)的输出端连接光纤放大器(2)，并将第二泵浦光源(5)的泵浦功率设定为光纤放大器(2)的放大阈值，耦合器(4)为一分二耦合器，第三泵浦光源(6)的输出端连接耦合器(4)的输入端，耦合器(4)的两个输出端分别连接DSR激光器(1)和光纤放大器(2)；通过按权利要求1所述方法计算出来的耦合器(4)的耦合比将第三泵浦光源(6)的泵浦光功率分配给DSR激光器(1)和光纤放大器(2)，即能产生光谱分布不随功率改变的超连续谱输出。