一種中紅外超連續譜激光光源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及中紅外激光技術領域，特別是涉及一種中紅外超連續譜激光光源。
【背景技術】
[0002]通常把太陽光透過大氣層時透過率較高的光譜段稱為大氣窗口。大氣窗口的光譜段主要有:微波波段(300-lGHz/0.8-2.5cm)，中遠紅外波段(8_14 μπι)，中紅外波段(3.5-5.5 μ m)，近紫外、可見光和近紅外波段(0.3-1.3 μ m/1.5-1.8 μ m)。
[0003]目前，中紅外波段和中遠紅外波段激光可用于紅外追蹤、干擾、搜索靶標導航以及光學遙感探測，對國家安全具有至關重要的意義。由于窄帶隙半導體材料的匱乏等原因，目前在中紅外波長高效率發射光源和激光器嚴重短缺。目前利用光學參量振蕩法，差頻振蕩，量子級聯激光器以及氣體激光器能夠實現小功率的中紅外波段激光輸出，但這些實現方法都是采用單一栗浦光，輸出的中紅外激光的光譜范圍比較小，而且需要多級放大的復雜結構，體積龐大，使用不方便，從而限制了其應用。

【發明內容】

[0004]本發明主要解決的技術問題是提供一種中紅外超連續譜激光光源，能夠提高中紅外超連續譜激光的光譜范圍。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:提供一種中紅外超連續譜激光光源，包括第一激光種子源、第二激光種子源、第一激光栗浦源、第二激光栗浦源、第一栗浦合束器、第二栗浦合束器、摻餌增益光纖、摻銩增益光纖、耦合器和硫化物光子晶體光纖，所述第一激光種子源和所述第一激光栗浦源均連接所述第一栗浦合束器，所述第二激光種子源和所述第二激光栗浦源均連接所述第二栗浦合束器，所述第一栗浦合束器通過所述摻餌增益光纖連接所述耦合器，所述第二栗浦合束器通過所述摻銩增益光纖連接所述耦合器，所述耦合器耦接所述硫化物光子晶體光纖；所述第一激光種子源用于產生第一種子激光，所述第一激光栗浦源用于產生第一栗浦光，所述第一栗浦合束器用于將所述第一種子激光和所述第一栗浦光合成為第一脈沖激光，并將所述第一脈沖激光耦合進所述摻餌增益光纖進行放大；所述第二激光種子源用于產生波長不同于所述第一種子激光的第二種子激光，所述第二激光栗浦源用于產生第二栗浦光，所述第二栗浦合束器用于將所述第二種子激光和所述第二栗浦光合成為第二脈沖激光，并將所述第二脈沖激光耦合進所述摻餌增益光纖進行放大；所述耦合器用于將所述第一脈沖激光和所述第二脈沖激光合成為雙波長激光，并將所述雙波長激光耦合進所述硫化物光子晶體光纖，以使所述硫化物光子晶體光纖輸出中紅外超連續譜激光；其中，所述硫化物光子晶體光纖包括環形包層和設于所述環形包層中心位置的纖芯，所述纖芯通過三個支撐臂連接所述環形包層，所述三個支撐臂等間距分布在所述環形包層內，所述硫化物光子晶體光纖具有兩個零色散點，所述第一種子激光的波長位于正常色散區，所述第二種子激光的波長位于反常色散區。
[0006]優選地，所述第一種子激光的波長為1450nm，所述第二種子激光的波長為2000nm。
[0007]優選地，所述中紅外超連續譜激光光源還包括隔離器，所述耦合器通過所述隔離器連接所述硫化物光子晶體光纖，所述隔離器用于使所述雙波長激光單向傳輸，以避免在所述硫化物光子晶體光纖中形成諧振腔。
[0008]優選地，所述第一激光栗浦源和所述第二激光栗浦源均為半導體激光栗浦源。
[0009]優選地，所述第一栗浦光和所述第二栗浦光的功率具有預定調節范圍，以控制所述正常色散區和所述反常色散區的栗浦強度。
[0010]區別于現有技術的情況，本發明的有益效果是:
[0011]1.由于硫化物光子晶體光纖具有兩個零色散點，從而能夠顯著提高中紅外超連續譜激光的光譜范圍。
[0012]2.采用兩個不同波長的種子激光分別放大進行栗浦，可以有效解決采用單一栗浦光時輸出中紅外超連續譜激光的光譜平坦度不佳的問題，并且可以有效避免采用單一栗浦光時峰值功率過高而出現增益飽和帶來的功率放大受限制的問題，可以彌補中紅外超連續譜激光光源功率不足的問題。
[0013]3.由于采用波長分別位于硫化物光子晶體光纖不同色散區的種子激光同時栗浦，在非線性介質中可以同時激發正常色散區非線性效應，使得光譜平坦度以及寬度得到極大改善。
[0014]4.相較于其它激光光源采用多級放大的復雜結構，結構更加簡單。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明實施例中紅外超連續譜激光光源的結構示意圖。
[0016]圖2是本發明實施例中紅外超連續譜激光光源硫化物光子晶體光纖的結構示意圖。
[0017]圖3是圖2所示的硫化物光子晶體光纖的色散曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0019]參見圖1，是本發明實施例中紅外超連續譜激光光源的結構示意圖。本發明實施例的中紅外超連續譜激光光源包括第一激光種子源1、第二激光種子源2、第一激光栗浦源3、第二激光栗浦源4、第一栗浦合束器5、第二栗浦合束器6、摻餌增益光纖7、摻銩增益光纖8、耦合器9和硫化物光子晶體光纖10。第一激光種子源I和第一激光栗浦源3均連接第一栗浦合束器5，第二激光種子源2和第二激光栗浦源4均連接第二栗浦合束器6，第一栗浦合束器5通過摻餌增益光纖7連接耦合器9，第二栗浦合束器6通過摻銩增益光纖8連接耦合器9，耦合器9耦接硫化物光子晶體光纖10。可選地，第一激光栗浦源3和第二激光栗浦源4均為半導體激光栗浦源。
[0020]第一激光種子源I用于產生第一種子激光，第一激光栗浦源3用于產生第一栗浦光，第一栗浦合束器5用于將第一種子激光和第一栗浦光合成為第一脈沖激光，并將第一脈沖激光耦合進摻餌增益光纖進行放大；第二激光種子源2用于產生波長不同于第一種子激光的第二種子激光，第二激光栗浦源4用于產生第二栗浦光，第二栗浦合束器6用于將第二種子激光和第二栗浦光合成為第二脈沖激光，并將第二脈沖激光耦合進摻餌增益光纖8進行放大。親合器9用于將第一脈沖激光和第二脈沖激光合成為雙波長激光，并將雙波長激光耦合進硫化物光子晶體光纖10，以使硫化物光子晶體光纖10輸出中紅外超連續譜激光。
[0021]其中，請在參見圖2，是本發明實施例中紅外超連續譜激光光源硫化物光子晶體光纖的結構示意圖。硫化物光子晶體光纖10包括環形包層101和設于環形包層101中心位置的纖芯102，纖芯102通過三個支撐臂103連接環形包層101，三個支撐臂103等間距分布在環形包層101內。硫化物光子晶體光纖10具有兩個零色散點，第一種子激光的波長位于正常色散區，第二種子激光的波長位于反常色散區，