[发明专利]中远红外超连续谱光纤激光器

权利要求书

1.一种中远红外超连续谱光纤激光器，其特征在于，包括脉冲光纤激光器、石英光子晶体光纤、无源中红外硫系玻璃光纤、无源中远红外硫系玻璃光纤、滤波器、激励源和掺杂稀土离子的硫系玻璃光纤，所述激励源用于激励掺杂稀土离子的硫系玻璃光纤，其中，脉冲光纤激光器发出的脉冲激光，通过石英光子晶体光纤产生波长范围为1000~2300nm的超连续谱激光，所述超连续谱激光激励无源中红外硫系玻璃光纤，产生波长为2000~5500nm的中红外超连续谱激光，经过滤波器将波长小于4500nm的超连续谱激光过滤掉，剩余波长为4500~5500nm的超连续谱激光，所述中红外超连续谱激光作为种子源激光，经过激励源激励掺杂稀土离子的硫系玻璃光纤放大，波长为4500~5500nm内的具有某一中心波长的中红外激光功率得到放大，放大后的中红外激光激励一段无源中远红外硫系玻璃光纤，产生波长为5~14μm的中远红外超连续谱激光。

2.根据权利要求1所述的中远红外超连续谱光纤激光器，其特征在于，还包括放大级，脉冲光纤激光器发出的脉冲激光进入放大级后再通过石英光子晶体光纤产生波长范围为1000~2300nm的超连续谱激光。

3.根据权利要求1所述的中远红外超连续谱光纤激光器，其特征在于，所述脉冲光纤激光器根据输出的超连续谱的波长和功率的要求，选择不同腔型结构的脉冲光纤激光器，其腔型结构包括F-P腔、环形腔以及8字锁模环形腔。

4.根据权利要求2所述的中远红外超连续谱光纤激光器，其特征在于，所述放大级根据需要输出的超连续谱的波长和功率，选择一级或多级放大结构，所采用的增益光纤包括掺铒的双包层光纤、铒镱共掺双包层光纤和掺镱的双包层光纤，且，放大级根据自身所采用的增益光纤的材料确定自身所采用的半导体激光器激励源的波长。

5.根据权利要求1所述的中远红外超连续谱光纤激光器，其特征在于，所述激励源包括半导体激光器、以及光纤激光器和掺钛蓝宝石激光器。

6.根据权利要求1所述的中远红外超连续谱光纤激光器，其特征在于，所述石英光子晶体光纤和无源中红外硫系玻璃光纤的连接方式为直接机械对接、直接熔接或者透镜聚焦空间耦合方式。

7.根据权利要求1所述的中远红外超连续谱光纤激光器，其特征在于，无源中红外硫系玻璃光纤为普通单包层单模光纤或设置有锥区长度和锥区芯径的锥形结构或者为带有空气孔的光子晶体光纤结构。

8.根据权利要求1所述的中远红外超连续谱光纤激光器，其特征在于，还包括聚焦透镜，所述聚焦透镜将超连续谱激光进行聚焦耦合到硫系玻璃光纤产生波长为2000~5500nm的中红外超连续谱激光输出，所述聚焦透镜镀对1000~2300nm波长激光的增透膜。

9.根据权利要求1所述的中远红外超连续谱光纤激光器，其特征在于，所述掺杂稀土离子的硫系玻璃光纤，其掺杂离子包括镝离子、镨离子、铒离子和/或钬离子能级跃迁可以产生中心波长在4500nm~5500nm范围中红外激光的稀土离子。

10.根据权利要求1所述的中远红外超连续谱光纤激光器，其特征在于，无源中远红外硫系玻璃光纤为普通单包层单模光纤或设置有锥区长度和锥区芯径的锥形结构或者为带有空气孔的光子晶体光纤结构。