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一种脉冲激光光源，具有相对于可调谐激光器更宽的光谱范围。可以配合滤波器产生波长可调激光。用于材料分析等领域。[1]
超连续谱光源、supercontinuum sources,它是使用超短脉冲激光耦合进高非线性光纤（通常是光子晶体光纤PCF），因为光纤的非线性效应、四波混频及光孤子效应，使得输出光的脉冲光谱展宽，谱宽从0.4～2.4um，从而实现超宽的光谱输出。这种超连续谱光源主要应用于荧光成像、荧光寿命成像（FLIM）、全反射式荧光显微|（TIRF）、单分子成像、宽频光谱学、光学同调断层扫描术（OCT）、流式细胞仪等领域。 [2] 参考资料
什么是超连续谱光源？创闻科学超连续谱光源，被形象地称为白光激光，是一种新型激光器，同时具有传统宽带光源的宽光谱特性和激光光源的方向性、高空间相干性、高亮度的优点。超连续谱的产生是激光与非线性介质相互作用的结果：窄带激光在非线性介质中传输时，在介质的色散和各种非线性效应综合作用下，入射激光的光谱被大范围连续展宽，从而形成超连续谱。
超连续谱（Supercontinuum，SC）是指当一束高强度的超短光脉冲通过非线性材料后，由于非线性效应如 : 光学介质中的自聚焦(Self-focusing) 、自相位调制 ( Self phase modulation，SPM) 、交叉相位调制 (Cross phase modulation，XPM)、 四波混频 ( Four wave mixing，FWM ) 、受激拉曼散射(Stimulated Raman scattering，SRS) 和色散等共同作用 , 使得出射光谱中产生许多新的频率成份 , 频谱得到极大地展宽 , 可以从可见光一直连续扩展到红外乃至紫外区域 , 即形成SC谱。 概念提出1970年，Alfano和Shapiro利用倍频锁模钕玻璃皮秒激光脉冲泵浦BK7光学玻璃, 首次获得400—700nm的超连续谱。 由于SC谱的形成是一个极其复杂的非线性光学过程，当时并没有完善的理论解释，所有人们最初的研究主要集中在队SC谱形成的机理方面。Alfano和Penzkofer等最先提出SC谱的形成是一种FWM过程。随之，在科研人员的努力下，通过研究发现SPM效应、自聚焦效应是SC谱的主要形成机制。 超连续谱的产生单模光纤中产生SC谱 上世纪80年代中期，光纤技术迅速发展，特别是超低损耗单模光纤的研发成功，使得光线中的非线性效应开始变得显著。1992年，Gross B和Manassah J T对光纤负色散区SC谱的形成进行了系统的理论研究，但普通非线性介质中产生SC谱作用长度不好控制，所需抽运脉冲功率太高，人们将研究目光投向光纤波导中的SC谱产生。 工作在负色散区、零色散区、正色散区的三种不同类型色散位移光纤（DSF）都可产生SC谱。且在光纤的正常色散区，当三阶色散值为零时，可以产生平坦、对称、光滑的SC谱。 锥形光纤中产生SC谱 锥形光纤中纤芯和空气包层的大折射率差，使得非线性效应得到明显的加强，从而促使频谱极大地展宽，故而用锥形光纤能够得到超宽和平坦的SC谱。 光子晶体光纤（PCF）中产生SC谱 PCF相比于普通单模光纤，有：1、较大频率范围内支持光的单模传输；2、允许改变纤芯面积，以削弱或加强光纤的非线性效应；3、其色散和色散斜率可灵活设计，且提供宽带色散补偿，可以把零色散波长的位置移到1μm以下。这些特性满足了产生SC谱的高非线性系数和色散的要求。同时，由于PCF的材料与空气折射率之差以及包层空气孔的参数具有很大的设计自由度，使得PCF被广泛用于产生超连续谱。 超连续谱光源的分类可见光波段超连续谱光源（主要成分在可见光波段范围内）； 近红外波段超连续谱光源（主要成分在0.8-2.5μm波段范围内）； 中红外波段超连续谱光源（主要成分在3-5μm波段范围内）； 远红外波段超连续谱光源（输出光谱已拓展到12μm以上） 前景优质超连续谱输出的获得需要尽可能的激发和利用非线性介质的各种非线性效应，并抑制和避免抽运激光器的非线性效应，同时尽可能提高抽运光到超连续谱的转换效率才更容易实现。目前的超连续谱研究方向也是围绕着这几个方面辅以数值模拟等方法不断探索、扩展和研究，超连续谱的内部实现机理得以不断揭露，但仍需要大量科研探索去进一步揭示超连续谱实现机理及相关性质。同时现阶段超连续谱研究的成果丰硕，可见光和近红外波段超连续谱技术已经比较成熟，已有商用产品，在生物医学、非线性光谱学、精密测量等领域获得了实际应用。未来，超连续谱光源在性能指标提升、光谱拓展与调控等方面将会得到进一步的发展，超连续谱光源的应用范围也将越来越广泛。 |
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