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超连续谱光纤光源兼具传统宽带光源的宽光谱特性和激光光源的高空间相干性,具有光束质量好、亮度高及结构紧凑等优点,是国际上最受瞩目、最具前景的激光源之一。特别是紫外-可见增强超连续谱,在光学频率梳、光学相干断层扫描成像(OCT)、频率计量学、高光谱显微成像等诸多方面都有着非常重要的应用。自1999年首次在光子晶体光纤中获得可见光超连续谱以来,光子晶体光纤由于可以通过结构设计灵活控制色散和非线性效应,已被证明是目前产生超连续谱最理想的非线性介质。本论文主要针对基于光子晶体光纤的紫外-可见增强超连续谱产生展开全面系统的研究工作。主要研究内容如下: 1.介绍了光纤中的超连续谱产生过程中所涉及的一些色散和非线性效应,分析了超短脉冲泵浦及长脉冲泵浦产生超连续谱的不同机制,并通过MATLAB求解广义非线性薛定谔方程对超连续谱的产生过程进行了数值模拟,讨论了长脉冲泵浦产生超连续谱的影响因素。 2.采用基于非线性偏振旋转(NPR)锁模的高峰值功率皮秒脉冲掺镱光纤激光器泵浦一段均匀的没有经过拉锥后处理的光子晶体光纤,在4.9W的泵浦功率下得到了平均功率3.3W的紫外-可见增强超连续谱,其光谱范围可达380nm到2400nm,其中,380nm到700nm波段的功率占超连续谱总输出功率的35%以上。 3.采用基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模的高峰值功率皮秒脉冲掺镱光纤激光器泵浦上述光子晶体光纤,在3.2W的泵浦功率下得到了平均功率2W的紫外-可见增强超连续谱,其光谱范围覆盖350nm到2400nm。 4.采用1.5μm波段的SESAM被动锁模掺铒光纤激光器作为种子源,通过色散波产生器产生1μm波段的色散波,经过功率放大器后得到高峰值功率的皮秒脉冲输出,接着泵浦上述光子晶体光纤,在2.5W的泵浦功率下得到了平均功率1.5W、光谱范围覆盖400nm到2400nm的可见增强超连续谱。