z?GHz量级。第一信号源位于掺杂光纤的一端。第一信号源输出第一信号光，经光耦合组件准直、聚焦，在掺杂光纤中的纤芯中以全反射的形式传输并放大。
[0010]第二信号源为单模脉冲光纤激光器或带尾纤的电调制单模脉冲激光二极管，工作波长即第二信号光与λ2相同，发射的激光脉冲宽度为ns?ps量级，脉冲重复频率为kHz?GHz量级。第二信号源与第一信号源位于掺杂光纤的同一端。第二信号源输出第二信号光，经光耦合组件准直、聚焦，在掺杂光纤中的纤芯中以全反射的形式传输并放大。
[0011]抽运源为连续波多模激光器或带尾纤的连续波多模激光二极管，工作波长即抽运光与λ3相同。抽运源可以位于掺杂光纤靠近第一信号源与第二信号源所在的那一端，也可以位于掺杂光纤的另一端。抽运源输出抽运光，经光耦合组件准直、聚焦，在掺杂光纤中的内包层中以全反射的形式传输，并在经过掺杂光纤纤芯时被吸收。
[0012]光耦合组件由第一准直透镜、第二准直透镜、第三准直透镜、第一二色镜、第二二色镜、第一耦合透镜、第二耦合透镜组成。光耦合组件接收第一信号光、第二信号光、抽运光的一端为输入端，出射第一信号光、第二信号光、抽运光的一端为输出端。第一信号源、第二信号源以及抽运源均位于光耦合组件的输入端。光耦合组件的输出端与掺杂光纤正对。第一准直透镜正对第一信号源的输出尾纤放置，并使第一信号源的输出尾纤端面位于第一准直透镜的焦点处;第二准直透镜正对第二信号源的输出尾纤放置，并使第二信号源的输出尾纤端面位于第二准直透镜的焦点处;第三准直透镜正对抽运源的输出尾纤放置，并使抽运源的输出尾纤端面位于第三准直透镜的焦点处。第一准直透镜对第一波长具有98%以上的透射率，将第一信号源输出的第一信号光准直。第二准直透镜对第二波长具有98%以上的透射率，将第二信号源输出的第二信号光准直。第三准直透镜对第三波长具有98%以上的透射率，将抽运源输出的抽运光准直。第一准直透镜与第二准直透镜相互垂直放置，因而经第一准直透镜准直的第一信号光光束与经第二准直透镜准直的第二信号光光束垂直。第一二色镜在光路中与准直后的第一信号光光束和第二信号光光束光路均成45°角放置。第一二色镜对第一波长具有98%以上的反射率，对第二波长具有98%以上的透射率;第一二色镜将准直后的第一信号光和第二信号光合并成一束光。第三准直透镜与第二准直透镜垂直放置，因而经第三准直透镜准直的抽运光光束与经第一二色镜合束的第一信号光和第二信号光光束垂直。第二二色镜在光路中与准直后的抽运光光束和经第一二色镜合束的第一信号光和第二信号光光束均成45°角放置。第二二色镜对第三波长具有98%以上的反射率，对第一信号光和第二信号光具有98%以上的透射率;第二二色镜将准直后的抽运光与经第一二色镜合束之后的第一信号光和第二信号光合并成一束光。第一親合透镜正对第二准直透镜，与第二准直透镜平行放置，并使掺杂光纤靠近第一信号源和第二信号源一端的光纤端面位于第一耦合透镜的焦点处；第一耦合透镜对第一信号光、第二信号光、抽运光具有98%以上的透射率;第一耦合透镜将合束后的上述三个波长的光聚焦、耦合进掺杂光纤中。第二耦合透镜正对掺杂光纤远离第一信号源和第二信号源的一端，并使掺杂光纤远离第一信号源和第二信号源一端的光纤端面位于第二耦合透镜的焦点处;第二耦合透镜对抽运光波长和2-5μπι波段的光具有98%以上的透射率;第二耦合透镜将产生的超连续谱准直输出。光耦合组件中各个部件的位置关系能够保证光从第一信号源、第二信号源、抽运源到掺杂光纤的耦合效率在90%以上。
[0013]包层模式滤除器是在掺杂光纤的第二端，将一段掺杂光纤剥除涂覆层和外包层，并涂以折射率匹配膏制成，其中，剥除涂覆层和外包层的掺杂光纤长为η厘米，I Sn <5。折射率匹配膏对抽运光的折射率低于掺杂光纤的内包层对抽运光的折射率。包层模式滤除器使掺杂光纤第二端未吸收完全的抽运光泄漏出掺杂光纤，保证输出的超连续谱中不含抽运光成分。以上是本发明的基本方案(前向抽运方案)。
[0014]为了进一步提高超连续谱光源的输出功率，本发明还可采用后向抽运的方案，SP抽运光从掺杂光纤远离信号源的一端经光耦合组件耦合进入掺杂光纤，第一、二信号光与抽运光在掺杂光纤中反向传输。因此，本方案中抽运源、第三准直透镜、第二二色镜应位于掺杂光纤远离第一信号源和第二信号源的一端，并且抽运源、第三准直透镜、第二二色镜之间的相对位置与基本方案中抽运源、第三准直透镜、第二二色镜之间的相对位置相同；第三准直透镜与第二耦合透镜相互垂直放置，使得经第三准直透镜准直的抽运光经第二耦合透镜耦合进掺杂光纤。另外，根据包层模式滤除器位于掺杂光纤第二端的定义，即位于掺杂光纤远离抽运源的一端，因而本方案中，包层模式滤除器位于掺杂光纤靠近第一信号源和第二信号源的一端。本方案中，第二耦合透镜将产生的超连续谱准直，第二耦合透镜和第二二色镜共同将产生的超连续谱耦合输出。
[0015]为了减少超连续谱光源中空间器件的使用，并提高超连续谱光源工作的稳定性，本发明还可以用带有波分复用器的方案，即用光纤波分复用器将第一准直透镜、第一二色镜替代。光纤波分复用器的第一输入端工作在第一波长λι,光纤波分复用器的第二输入端工作在第二波长入2，光纤波分复用器的输出端工作在第一波长λ?和第二波长λ2。光纤波分复用器的输出端输出合束后的第一信号光和第二信号光，第二准直透镜将经波分复用器合束后的第一信号光和第二信号光准直，第二二色镜将经第二准直透镜准直后的第一信号光和第二信号光透射，第一耦合透镜将经第二二色镜透射的第一信号光和第二信号光聚焦、耦合进入掺杂光纤。
[0016]为了既提高超连续谱光源的输出功率，又减少超连续谱光源中空间器件的使用、提高超连续谱光源工作的稳定性，本发明还可以在采用后向抽运并带有波分复用器的方案，即在采用后向抽运的同时，用光纤波分复用器将第一准直透镜、第一二色镜替代。光纤波分复用器将第一信号光和第二信号光合束到光纤波分复用器的输出尾纤并输出；第二准直透镜将输出的第一信号光和第二信号光准直;第一親合透镜将准直后的第一信号光、第二信号光聚焦并耦合进掺杂光纤;第二二色镜将经第三准直透镜准直后的抽运光反射，第二耦合透镜将反射的抽运光聚焦并耦合进掺杂光纤。
[0017]采用本发明可以达到以下技术效果:
[0018]本发明利用软玻璃光纤掺杂的稀土离子的三个能级中存在两个级联辐射跃迀的特点，在掺杂光纤中，分别将两个工作在级联辐射跃迀波长的种子源输出的信号光在光纤放大器中放大并产生超连续谱，并且:
[0019]当采用基本方案(即前向抽运方案)时，与现有的基于软玻璃光纤放大器的超连谱光源相比，本发明的能量转换效率高、产热少，因而斜率效率和功率高；
[0020]当采用后向抽运方案时，与基本方案相比，超连续谱光源的输出功率能够进一步提尚;
[0021]当采用带有光纤波分复用器的方案时，与基本方案相比，超连续谱光源中空间器件的使用减少，并且稳定性提高。
[0022]当采用后向抽运与带有光纤波分复用器的方案时，与基本方案相比，超连续谱光源的输出功率能够进一步提高，同时超连续谱光源中空间器件的使用减少，并且稳定性提尚O
【附图说明】
[0023]图1是本发明提供的中红外超连续谱光源的第一种实施方案(基本方案)示意图。
[0024]图2是本发明提供的中红外超连续谱光源的第二种实施方案(后向抽运方案)的结构图。
[0025]图3是本发明提供的中红外超连续谱光源的第三种实施方案(带有光纤波分复用器的方案)的结构图。
[0026]图4是本发明提供的中红外超连续谱光源的第四种实施方案(后向抽运并带有光纤波分复用器的方案)的结构图。
具体实施方案
[0027]图1为本发明的基本实施方案。本发明由掺杂光纤1、第一信号源2、第二信号源3、抽运源4、光耦合组件5、包层模式滤除器6构成。包层模式滤除器6位于掺杂光纤I中。
[0028]掺杂光纤I可选用双包层的Er3+ = ZBLAN光纤或Ho3+ = ZBLAN光纤。掺杂的Er3+或Ho3+在抽运波长下有三个可参与辐射跃迀的能级，能级由低到高分别为第一能级、第二能级、第三能级，并且第三能级与第二能级之间、第二能级与第一