超连续激光器是一种能产生超连续光谱的特殊激光器。

这种激光器通常是利用高功率的短脉冲激光器（如飞秒激光器）作为泵浦源，将泵浦光注入到合适的非线性光学介质（如特种光纤，像光子晶体光纤、高非线性光纤等）中。在非线性介质里，光脉冲通过诸如自相位调制、交叉相位调制、受激拉曼散射、四波混频等多种非线性光学相互作用，使得光的频率成分急剧增加，频谱宽度大幅拓宽，最终输出超连续的光谱。

超连续激光器

工作原理

- 超连续激光器基于非线性光学效应来产生超宽的光谱输出。通常是将一束高强度的短脉冲激光（如飞秒激光）注入到具有特殊结构的非线性介质中，如光子晶体光纤等。在非线性介质中，激光与介质相互作用，引发一系列非线性过程，包括自相位调制、受激拉曼散射、四波混频等。这些非线性效应使得激光的频谱不断展宽，最终形成覆盖很宽波长范围的连续光谱。

特点

- 宽光谱：超连续激光器的突出特点是具有极宽的光谱范围，其输出光谱可以覆盖从可见光到近红外、中红外甚至远红外等多个波段，能为各种应用提供丰富的光谱资源。

- 高亮度：尽管光谱很宽，但超连续光仍然保持着较高的亮度，这意味着它在单位面积和单位立体角内能够提供较高的光功率，对于需要高能量光源的应用非常有利。

- 短脉冲：通常使用短脉冲激光作为泵浦源来产生超连续谱，因此超连续激光器的输出脉冲宽度也较短，一般在飞秒或皮秒量级，这使得它在时间分辨率要求高的应用中具有优势。

- 空间相干性好：超连续光在空间上具有较好的相干性，能够像普通激光器一样进行聚焦、准直等操作，方便应用于各种光学系统中。

应用领域

- 光学成像：在生物医学成像、光学相干断层扫描（OCT）等领域，超连续激光器可以提供高分辨率、多波长的光源，有助于获取生物组织的内部结构信息。

- 光谱学：由于其宽光谱特性，可用于各种物质的光谱分析，如化学成分检测、分子结构研究等。

- 计量学：在精密测量、频率计量等方面，超连续激光器的高稳定性和宽光谱特性为高精度测量提供了有力的工具。

- 激光雷达：可作为激光雷达系统的光源，提高雷达的探测距离、分辨率和抗干扰能力。

- 材料加工：在微加工、精细切割等材料加工领域，超连续激光器的短脉冲和高能量特性能够实现对材料的精确加工。

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