[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

摘要

本发明涉及一种超连续谱产生装置，具体涉及一种光谱分布不随功率改变的超连续谱产生方法及装置。所述装置包含DSR激光器、光纤放大器、第一泵浦光源、耦合器、第二泵浦光源和第三泵浦光源；采用本发明一是可以获得峰值功率恒定不随泵浦功率改变而改变的光脉冲，并且需要的峰值功率可通过改变结构内器件的参数调节；二是可以获得光谱分布不随输出功率变化的超连续谱，增加其应用过程中的稳定性实用性可靠性；三是结构简单，易于操作，通过合适的泵浦功率分配即可实现峰值功率恒定不随泵浦功率改变的光脉冲以及光谱分布不随输出功率变化的超连续谱，不涉及多余的环节，能量利用率高。

主权项

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。