具有宽带输出的可调谐光源的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2017年9月21日提交的名为“tunablelightsourcewithbroadband”的美国专利申请序列号62/561,413和2017年11月10日提交的名为“tunablelightsourcewithbroadbandoutput”的美国专利申请序列号15/809,624的权益，它们的全部内容通过引用合并于此。

本发明总体上涉及一种提供宏观功率的可调谐光的光源，并且更具体地，涉及一种利用宽带泵浦源、光学参量振荡器(opticalparametricoscillator，opo)和至少一个附加非线性过程来产生宏观功率的可调谐宽带发射(尤其是在小于1.1μm的波长下)的光源。

背景技术：

opo是发出具有可与激光媲美的性能的辐射的光源。opo是将短波长泵浦光子分成两个较长波长光子(即信号光子和闲置光子)的非线性设备。信号光子和闲置光子的波长不是彼此独立的，而是可以进行波长调谐。

如图1所示，opo通过二阶非线性光学相互作用将频率为ωp的输入激光波(“泵浦”)转换为两个较低频率(ωs，ωi)的输出波。输出波的频率之和等于输入波频率：ωs+ωi＝ωp。由于历史原因，具有较高频率ωs的输出波称为信号，具有较低频率ωi的输出波称为闲置。因为opo不将全部输入能量转换为信号和闲置，所以残留的泵浦波也会被输出。

opo需要光学谐振器，但是与激光器相比，opo是基于非线性晶体中的直接频率转换，而不是受激发射。opo表现出输入光源(泵浦)的功率阈值，低于该阈值时，信号和空闲频带中的输出功率可忽略不计。

opo包括光学谐振器(腔)和非线性光学晶体。光学腔是镜子布置成的，其形成用于光波的谐振器。限制在腔中的光被多次反射，从而导致多次穿过非线性晶体。光学腔用于使信号波和闲置波中的至少一个谐振。在非线性光学晶体中，泵浦光束、信号光束和闲置光束重叠。

尽管常规激光器产生受限的固定波长，但是opo可能是理想的，因为由能量和动量守恒(通过相位匹配)确定的信号和闲置波长可以在宽范围内变化。因此，可以达到可能难以从激光中获得的波长，例如在中红外、远红外或太赫兹光谱区域中。此外，opo允许通过例如改变相位匹配条件来实现宽波长可调性。这使opo成为有用的工具，例如，用于激光光谱学。利用附加的非线性过程可以进一步扩展可达到波长的范围(例如，近红外、可见和/或紫外光谱区域)。

此外，虽然可以使用现有的光源，例如光谱过滤的等离子体源和超连续谱白光激光器，但这些光源的光子(能量)效率很低(通常每纳米(nm)几毫瓦(mw)输出功率)。另一方面，opo/非线性光学(non-linearoptics，nlo)技术显然可以提供更高的能效，并且具有更多的大于10mw的窄带输出功率。因此，尽管超连续谱和等离子源产生的频谱很广(对于许多要求更窄带宽的应用而言)，但其中有一部分被切除了，而opo能够产生可调谐的相对窄带输出(因此不会因滤除而浪费功率)。因此，工业上需要解决上述缺点中的一个或多个。

技术实现要素：

本发明实施例提供了基于opo技术的连续波(continuouswave，cw)光源，以及其他nlo过程。特别地，虽然典型的cwopo器件用于产生长相干长度的高功率波长可调谐近中红外(nir到mir)辐射，本发明能够在短nir区域、可见(visible,vis)区域、或者甚至低至紫外(ultraviolet，uv)区域中提供短相干长度的高功率可调谐波长发射。特别地，opo模块利用宽带泵浦源并且被配置为生成两种波：可以具有长相干长度的谐振opo波和广泛适用于泵浦源的带宽的相干长度短的非谐振波。至少一个以上的腔内非线性过程(例如，和频产生(sumfrequencygeneration，sfg)或opo)产生具有比泵浦源的波长更短的波长并且是宽带的至少一个以上输出光束。如果需要，本发明的光源可以利用可选的第二高功率宽带泵浦源。

当前的光系统提供了结合了波长灵活性和高功率的发射光谱，这将在包括显微镜和生物技术行业在内的各种应用中得到使用。

通过研究以下附图和详细描述，本发明的其他系统、方法和特征对于本领域普通技术人员将是显而易见或将变得显而易见。旨在将所有这样的附加系统、方法和特征都包括在本说明书中，在本发明的范围内并且由所附权利要求书保护。

附图说明

包含的附图提供了对本发明的进一步理解，并结合在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中的组件不必按比例绘制，而是将重点放在清楚地说明本发明的原理上。在附图中，每个相似的组件由相似的附图标记表示。为了清楚起见，可能不会在每个附图中标记每个组件。在附图中：

图1是现有技术opo的一般示意图。

图2是根据本发明的第一实施例的由高功率泵浦源泵浦的opo模块的示意图。

图3是根据本发明第二实施例的由高功率泵浦源泵浦的opo模块的示意图，该高功率泵浦源由低功率光源和光学放大器形成。

图4是根据本发明的第三实施例的由高功率泵浦源和第二光源泵浦的opo模块的示意图。

图5是根据本发明第四实施例的由高功率泵浦源和第二光源泵浦的opo模块的示意图。

图6是可用于泵浦opo模块的泵浦源的示例的更详细的示意图。泵浦源产生多模(a)或宽带输出(b)。

图7是其后是可调协频谱滤波器的示例性宽带泵浦源的更详细的示意图。

具体实施方式

以下定义对于解释应用于本文所公开的实施例的特征的术语是有用的，并且仅意在定义本公开内的元素。权利要求书中所使用的术语的任何限制都不旨在或不应由此得出。所附权利要求书中使用的术语应仅受其在适用领域内的惯常含义的限制。

通常将具有超过1个纵向模式的光源称为“多纵向模式”。然而，如在本公开内使用的，“多纵向模式”是纵向模式的数目大于3。在本上下文中，模式数目为2或者3可以被称为“少单模式”。

如本公开内容中所使用的，无论是否由多个纵向模式、一条或多条加宽线、或任意频谱分布形成，并且无论在纵向模式加扰之前还是之后，“宽带”是指大于300ghz的带宽。在本上下文中，宽带、宽线宽、宽带宽和宽频谱宽度描述了相同的现象。

如本公开内容中所使用的，“纵向模式加扰”是指用于连续地或经由跳频对模式进行快速频率调谐的方法。在这种情况下，提及模式的“快速”频率调谐意味着比针对应用及时解决的速度更快。模式的快速频率调谐的一个示例是大于100hz的重复率(然而，这仅是示例，并且应当理解，在本发明中提及的模式的快速频率调谐不仅仅限于大于100hz的值)。

如本公开内所使用的，opo通常是指连续波opo(cw-opo)，而不是脉冲式opo。通常，“连续波”或“cw”是指产生连续输出光束的激光器(有时称为“自由运行”)，与具有脉冲输出光束的q开关、增益开关或锁模激光器不同。

如本公开内所使用的，较短的nir是指小于1.1μm的nir波长。

如本公开中所使用的，“镜子”是指具有至少一个反射表面的光学元件。反射表面可以反射从一个方向接收的光，但是透射从另一方向接收的光。反射表面可以反射一些波长并且透射其他波长。此外，反射表面可以部分透射和部分反射一些波长。

如本公开内所使用的，“宏观功率”是指大于10mw的功率水平。当然，应当理解，大于100mw或大于1w的功率水平也被认为是宏观的。

如本公开内容中所使用的，由至少一个泵浦源和opo模块产生的“广泛地适应至少一个泵浦源的带宽”的发射是指以下任一项，并且取决于相对于泵浦源的谐振opo波：(1)在谐振opo波比泵浦源(是最典型的)窄得多，并且nlo晶体的泵浦接受带宽比泵浦带宽更宽的情况下，至少一个发射具有与泵浦源的带宽近似相同的带宽(以ghz为单位测量)，(2)在谐振opo波也是宽带且nlo晶体的泵浦接受带宽宽于泵浦带宽的情况下，则至少一个发射具有比泵浦源的带宽更大的带宽(以ghz为单位测量)，并且(3)在谐振opo波比泵浦源窄得多，并且nlo晶体的泵浦接受带宽比泵浦带宽窄的情况下，任一个nlo晶体或两个nlo晶体的接受带宽将为发射带宽设定上限。

现在将详细参考本发明的实施例，其示例在附图中示出。在附图和说明书中，尽可能使用相同的附图标记指代相同或相似的部件。

通常，本发明的实施例包括用于在较短的nir、vis和/或uv中产生具有短相干长度(优选地小于0.5mm)的宏观功率的可调谐光的装置和方法。特别地，实施例通过使用宽带泵浦源以及结合附加的非线性过程的opo技术来产生这种光。这与现有的opo相反，在现有的opo中，典型的cwopo设备用于产生长相干长度的宏观功率波长可调谐的近红外至中红外(nir至mir)辐射。在一些实施例中，本发明可以通过使用宽带泵浦(例如，总的宽带泵浦大于300ghz宽)来泵浦opo模块以实现期望的发射。本发明的光源可以可选地利用具有波长不同于第一泵浦源的波长的第二opo泵浦源。

根据本发明的实施例，将opo模块泵浦至opo振荡阈值以上。例如，可以将opo模块泵浦至opo振荡阈值的约2.5倍。这样的泵浦功率可能会导致单纵向模式谐振opo波。根据其他实施例，可以将opo泵浦至超过opo振荡阈值的2.5倍，例如，超过opo振荡阈值的约3倍、超过opo振荡阈值的约3.5、超过opo振荡阈值的约4倍、超过opo振荡阈值的约4.5、甚至超过opo振荡阈值的约5倍。在利用用于递送高于约2.5倍opo振荡阈值的泵浦功率的高功率泵浦源的实施例中，很可能实现谐振opo波的多纵向模式操作。作为非限制性示例，假设示例性opo振荡阈值为约2w，则在2瓦特至5瓦特之间递送的高功率泵浦源可以使谐振波保持为单纵向模式，而对于大于5瓦特的高功率泵浦水平，则谐振波可能开始成为多纵向模式和/或被加宽。

现在参考附图中的各个附图，其中类似的附图标记表示类似的部分，图2示出了根据本发明的光源的一个实施例。如图所示，高功率泵浦源110以高于opo振荡阈值的功率水平泵浦opo模块150，这继而产生发射光谱。根据各种实施例，高功率泵浦源110可以是常见的高功率激光器或二极管、或放大二极管或激光器的形式。根据示例性实施例，高功率泵浦源110是宽带源(例如，总的大于300ghz宽)。

如图2所示，opo模块150包括一个光学谐振器152，该谐振器至少对nlo晶体154(其可以配置用于opo过程)和至少一个nlo晶体156(其可以配置用于sfg过程或opo过程)内部产生的波之一进行谐振。两个nlo晶体154、156都设置有足够的泵浦接受带宽，特别是通过使用足够短的nlo晶体以及可选的特殊形状的增益曲线(例如，通过使用沿光束路径具有多光栅或啁啾光栅的铁电极化opo晶体)。这可以使得能够控制发射光谱的详细形状。例如，在具有啁啾极化的晶体中，极化周期可能会沿光束传播而略有变化，从而导致opo的增益曲线和泵浦接受带宽变宽。使用沿光束路径具有多光栅的晶体会产生与不同极化部分相关的增益曲线的叠加。例如，一个晶体可以包含几个平行的啁啾光栅区域或多光栅区域以进行更宽的波长调谐。在一些实施例中，可以使用啁啾扇出光栅，其极化周期长度沿着光束传播方向和垂直于光束传播方向逐渐变化。

根据一个实施例，本发明的光源被配置为使得opo模块150的发射光谱的一个部分可以在光谱上呈单纵向模式，而opo模块150的发射光谱的其他部分广泛地适应高功率泵浦源110的带宽。后者是指非谐振opo波和涉及泵浦波的非线性过程。另外，由于谐振opo波的高功率，涉及谐振opo波的腔内非线性过程非常有效。例如，对于某些opo，谐振opo波的功率水平可以超过10w、100w甚至1000w。

涉及宽带泵浦源的非线性过程使得能够进行宽带输出生成。特别的，通过结合附加的非线性过程，可以扩展可达到的波长(例如，近红外光谱区域、可见光谱区域和/或紫外光谱区域)的范围。因此，泵浦的腔内sfg和谐振opo波是一种优选的过程。该过程的输出可以再次用于具有谐振opo波的sfg。

根据另一实施例，光源被配置为使得opo模块150的发射光谱全是多纵向模式。例如，在谐振波为多纵向模式的情况下(例如，泵浦功率远大于opo阈值的2.5倍)，则opo模块150可配置为提供所有输出波均为多纵向模式的发射光谱模式。

如进一步所示，可以在高功率泵浦源110和opo模块150之间设置可选的第一光谱滤波器130，以滤除来自高功率泵浦源110的光谱的一部分和/或改变高功率泵浦源110的输出的光谱宽度。

然后，opo模块150将光输出到可选的第二光谱滤波器160，可选的第二光谱滤波器设置在opo模块150的输出侧。第二光谱滤波器160可以用于对opo输出光谱的一部分进行滤波或改变opo输出的光谱宽度。因此，光源提供了宏观功率可调波长和具有短相干性的可调带宽发射。

图3示出了根据本发明的光源的另一个实施例。本实施例类似于图2中所示的实施例，但是增加了宽带光学放大器240，该宽带光学放大器240设置在光源210(或可选的第一光谱滤波器130)和opo模块150之间，并且将光源210(例如，光源210可以是功率水平例如低于100mw或低于10mw甚至更低的激光器、二极管、灯或超连续光源)的低功率输出放大到足以克服opo阈值的功率水平。放大器的高功率输出对opo模块150进行泵浦，opo模块150继而产生了宏观功率可调谐波长宽带发射光谱。

与结合图2描述的实施例类似，图3的opo模块150包括光学谐振器152，该光学谐振器152至少对在nlo晶体154、156内部产生的波之一谐振。晶体154、156具有足够大的相位匹配带宽。然后，opo模块150将光输出到可选的第二光谱滤波器160，该第二光谱滤波器160可以用于过滤opo/sfg输出光谱的一部分或改变opo/sfg输出的光谱宽度。

图4示出了根据本发明的光源的另一个实施例。本实施例类似于图2中所示的实施例，具有额外的光源320。如结合图2所讨论的那样，高功率泵浦源310(例如，普通的高功率近红外(nir)激光器或放大的二极管或激光器)泵浦opo模块150，其继而产生宏观功率可调的波长宽带发射光谱。

如图4所示，opo模块150包括光学谐振器152，该光学谐振器对nlo晶体154(其可以配置用于opo过程)和至少一个nlo晶体156(其可以配置用于sfg过程或另一opo过程)内部产生的波中至少之一进行谐振。两个nlo晶体154、156都设置有足够宽的相位匹配带宽，特别是通过利用足够短的nlo晶体。

在图4中所示的实施例中，高功率泵浦源310直接向opo模块150提供发射，而无需中间光谱滤波器。然而，需要理解的是，如果希望的话，可以在高功率泵浦源310和opo模块150之间设置光谱滤波器(未示出)，从而滤除来自高功率泵浦源310的光谱的一部分和/或改变高功率泵浦源310的输出的光谱宽度。如图4所示，可以在附加光源320和opo模块150之间设置可选的光谱滤波器330，以滤除来自附加光源320的光谱的一部分或者改变附加光源320的输出的光谱宽度。

如图4进一步所示，附加光源320的发射可以仅通过nlo晶体156。如此，附加光源320可以是用于sfg产生的一个光源。然后，opo模块150将光输出到可选的光谱滤波器160，该光谱滤波器160可以用于过滤opo/sfg输出光谱的一部分或改变opo/sfg输出的光谱宽度。

根据各种实施例，opo模块可以包括两种opo过程。这描述在同样待处理的美国专利申请15/646,434中，(该申请的公开内容通过引用整体并入本文)通过在opo模块中提供两种opo过程，可以在使用宽带泵浦源时提供宽带非谐振opo波发射。

图5示出了利用两种opo过程(opo-1和opo-2)的opo模块的非常先进的实施例。两种opo晶体均由各自的高功率宽带泵浦源p1和p2泵浦。根据一些实施例，泵浦源p2可以是泵浦源p1的shg。opo-1和opo-2两者都有一个公共谐振器(例如领结式环形谐振器)。opo-1(＝s1)和opo-2(＝i2)的谐振波基本相等。第三nlo过程(sfg-1)利用p1和s1的和频产生。第四nlo过程(sfg-2)可以利用sfg-1和s1的和频产生。预计以下输出发射是宽带的：i1、s2、sfg-1和sfg-2。

用于减小相干长度的其他手段可以由泵浦源或频谱滤波器(可能使得进行对泵浦光束的纵向模式加扰)的特征或谐振opo波模式上的抖动引起。这样的装置在2017年9月21日提交的题为“lightsourcewithmulti-longitudinalmodecontinuouswaveoutputbasedonmulti-moderesonantopotechnology”的美国临时专利申请no.62/561,428中进行了描述(该申请的公开内容通过引用并入于此)。例如，可以在opo模块内提供用于加扰一个或多个谐振波的附加加扰装置。在一些实施例中，可以通过谐振器长度的快速变化或波长选择元件上的快速抖动来实现这种加扰。也可以考虑附加的纵向模式加扰(例如，快速抖动腔体长度或有效标准具厚度或有效铁电光栅周期长度。后两个可以机械地或电光地完成)。这将使谐振的opo波能够进行纵向模式加扰。

图6示出了通过组合形成一个公共泵浦源(例如，泵浦源110、210、320等)的至少两个源(例如，激光二极管1和激光二极管2)的输出可以如何降低泵浦源的相干性的一个示例。图6a描绘了可以如何将两个略微波长分离的模式相加。附加的快速波长调制导致拓宽输出。在该方案中，例如，可以使用两个潜在相同的激光二极管，并在电流中反相扫描。电流的扫描导致波长扫描和功率扫描。在此示例中，两个激光二极管的中心波长可能会略有不同。当充分同步时，可以在通过纵向模式加扰拓宽组合输出带宽的同时，保持组合输出的功率几乎恒定。图6b显示了组合两个已经是宽带的源的简单情况。在这种配置中，两个激光二极管的中心波长略有不同。结果，合并的输出被拓宽了。

图7示出了如何使用可调谐滤波器130来操纵超宽带泵浦源(例如，泵浦源110、210等，其例如可以包括led、超发光二极管、超连续谱或其他超宽带源)的输出光谱。如图7a所示，没有可调谐滤波器130时，超宽带泵浦源(例如，泵浦源110、210等)的发射输出光谱可能比当来自超宽带泵浦源(例如，泵浦源110、210等)的输出通过可调谐滤波器130时的发射输出光谱(如图7b所示)还宽的多。在该示例中，可调谐带通或可调谐长通和短通的组合可用于提供受操纵的输出频谱。

这样，本发明提供了一种光源，该光源能够产生具有短相干长度的宏观功率的可调谐光。特别地，可以利用宽带泵浦源来泵浦opo模块，以使得opo模块在非谐振opo波的波长处产生具有减小的相干长度的输出(与常规opo相比)。特别地，如背景技术部分所述，可以使用具有高功率水平的泵浦源来泵浦opo，以使opo生成两个新波，通常称为信号波和闲置波。opo腔对于两个新波中的至少一个谐振，其中，光源的输出的至少一部分广泛适应高功率泵浦源的带宽(最好提供宽带输出)。opo模块可以提供有nlo晶体，该nlo晶体具有宽的泵浦接受带宽和加宽的增益曲线(例如，通过啁啾铁电极化或通过使用多极化晶体芯片具有多个增益峰值)。附加的腔内nlo过程(例如，使用谐振波的sfg或第二opo过程)可以可选地导致不同波长和宏观功率水平(通常大于10mw，可能超过1w)的有效生成。该系统可以可选地使用第二高功率宽带源与高功率谐振波混合。如果需要，可以在二极管和放大器之间放置一个可变频谱滤波器，以实现所需要的带宽。

根据本发明，由于腔内谐振波功率高，涉及谐振opo波的任何生成都是非常有效的。有利地，本发明的光源能够在较短的nir波长范围、vis波长范围或甚至uv波长范围内有效地产生辐射。这种光源系统能够生成适合于包括显微镜和生物技术在内的各种应用的光。

鉴于前述内容，意图是本发明涵盖本发明的修改和变型，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内即可。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种光源，包括：

至少一个泵浦源，所述至少一个泵浦源包括被配置为产生宽带泵浦光束的低功率光源和光学放大器；

波长和/或带宽光谱滤波器，所述波长和/或带宽光谱滤波器被设置为接收并且过滤所述至少一个泵浦源的发射；以及

光学参量振荡器(opo)模块，所述opo模块包括包含第一晶体以及第二晶体的光学腔，所述第一晶体被配置为接收来自所述至少一个泵浦源的光并通过opo过程产生第一输出光束和第二输出光束，所述第二晶体被配置为用于宽带泵浦光束和所述谐振的opo波的sfg过程，

其中，所述至少一个泵浦源和所述opo模块被配置为产生广泛地适应所述至少一个泵浦源的带宽的、宏观功率的可调谐宽带发射。

2.根据权利要求1所述的光源，其中，所述至少一个泵浦源和所述opo模块被配置为产生具有大于所述至少一个泵浦源的带宽的、宏观功率的可调谐宽带发射。

3.根据权利要求1所述的光源，其中，所述至少一个泵浦源和所述opo模块被配置为产生具有由所述第一晶体和/或所述第二晶体的泵浦接受带宽限制的最大发射带宽的、宏观功率的可调谐宽带发射。

4.根据权利要求1所述的光源，其中，所述至少一个泵浦源和所述opo模块被配置为产生具有与所述泵浦源的带宽大约相同的带宽的、宏观功率的可调谐宽带发射。

5.根据权利要求1所述的光源，其中，sfg发射具有超过300ghz的带宽。

6.根据权利要求5所述的光源，其中，所述opo模块还包括第三晶体，所述第三晶体被配置为用于所述sfg发射和谐振的opo波的sfg，以产生广泛地适应所述至少一个泵浦源的带宽的、宏观功率的可调谐宽带发射。

7.根据权利要求1所述的光源，其中，所述至少一个泵浦源包括第一泵浦源和第二泵浦源，其中，仅所述第二泵浦源被配置为用于泵浦所述第二晶体。

8.根据权利要求7所述的光源，其中，所述第二泵浦源是所述第一泵浦源的二次谐波发生器。

9.根据权利要求7所述的光源，还包括光谱滤波器，所述光谱滤波器设置为接收和过滤所述第一泵浦源和/或所述第二泵浦源的发射。

10.根据权利要求1所述的光源，其中，所述滤波器包括纵向模式加扰器。

11.根据权利要求7所述的光源，还包括针对所述第一泵浦源和/或所述第二泵浦源的纵向模式加扰器。

12.根据权利要求1所述的光源，其中，所述低功率光源包括至少两个光源的组合，其中，所述两个光源布置为提供加宽的合并输出发射，其中，所述滤波器过滤所述两个光源中至少之一。

13.根据权利要求12所述的光源，还包括快速波长调制机制，其中，由快速波长调制来加宽所述低功率泵浦源中至少一个的输出发射。

14.一种光源，包括：

快速波长调制机制；

至少一个泵浦源，其被配置为产生宽带泵浦光束；以及

光学参量振荡器(opo)模块，所述opo模块包括包含第一晶体以及第二晶体的光学腔，所述第一晶体被配置为接收来自所述至少一个泵浦源的光并通过opo过程产生第一输出光束和第二输出光束，所述第二晶体被配置为用于所述宽带泵浦光束和谐振opo波的sfg过程；

其中，所述至少一个泵浦源以及所述opo模块被配置为产生广泛地适应所述至少一个泵浦源的带宽的、宏观功率的可调谐宽带发射，至少一个泵浦源包括至少两个泵浦源的组合，其中，所述两个泵浦源被布置为提供宽带的组合输出发射，所述泵浦源中至少之一的输出发射被快速波长调制的加宽，并且所述至少一个泵浦源包括两个同步激光二极管，

其中，所述两个激光二极管的输出发射在电流中被反相扫描，以产生组合的输出发射，所述组合的输出发射具有基本恒定的功率并且输出带宽比单个激光二极管的输出带宽更宽。

15.根据权利要求12所述的光源，其中，至少一个泵浦源是宽带低功率泵浦源。

16.一种通过使用由至少一个泵浦源泵浦的组合的光学参量振荡器(opo)和sfg技术在低于1.1μm的波长下产生大于300ghz的宽带辐射的方法，所述泵浦源包括低功率光源被光源放大器和光谱滤波器，所述光谱滤波器的波长和/或带宽是可调谐的，所述光谱滤波器被设置为接收所述低功率光源的发射，所述方法包括以下步骤：

由泵浦源将所述宽带泵浦光束传输到opo模块，所述opo模块包括包含第一晶体以及第二晶体的光学腔，其中，所述第一晶体接收来自所述至少一个泵浦源的光并通过opo过程产生第一输出光束和第二输出光束，并且其中，所述第二晶体执行宽带泵浦光束和谐振的opo波的sfg，

从而产生广泛地适应所述至少一个泵浦源的带宽的、宏观功率的可调谐宽带发射。

17.一种通过使用由至少第一泵浦源和第二泵浦源泵浦的光学参量振荡器opo在低于1.1μm的波长下产生大于300ghz的宽带辐射的方法，包括：

通过所述第一泵浦源产生泵浦光束；以及

通过所述第二泵浦源产生大于300ghz的宽带泵浦光束，所述宽带泵浦光束的波长比所述第一泵浦源的泵浦光束的波长短；以及

将所述宽带泵浦光束传输到opo模块，所述opo模块包括包含第一晶体和第二晶体的光学腔，所述第二晶体具有等于所述第一晶体的谐振波长的谐振波长以及大于300ghz带宽的非谐振波发射，

其中，所述第一晶体接收来自所述第一泵浦源的光，并且通过opo过程产生第一输出光束和第二输出光束，并且其中，所述第二晶体被配置为用于所述第二泵浦源的泵浦光束的opo过程，

从而产生广泛地适应所述至少一个泵浦源的带宽的、宏观功率的可调谐宽带发射。

18.根据权利要求9所述的光源，其中，所述滤波器的波长和/或带宽是可调谐的。