SC激光器既具有燈光的寬譜線帶寬又具有激光的高亮度、高空間相關(guan) 性，被稱為(wei) “終極白光”。但SC激光通常采用鎖模激光器作為(wei) 非線性介質的泵浦光源，體(ti) 積龐大，限製了其應用範圍。

　　利用光纖的物理機製，本文在SC激光上獲得了三個(ge) 主要突破：將波長範圍拓展到中紅外波段；利用電信原件代替鎖模激光器，減小了體(ti) 積；僅(jin) 僅(jin) 提高重複率和使用高功率光纖放大器就可將輸出功率提高至10W甚至更高，操作方便。

　　本文介紹了兩(liang) 版超連續(Supercontinuum，SC)激光器，第一版基於(yu) 摻鉺/鐿功率放大器，波長範圍為(wei) 0.8～4.2，第二版基於(yu) 摻銩功率放大器，波長範圍為(wei) 1.9～4.5μm。

　　1. SC激光產(chan) 生原理

       分布反饋式(DFB)激光二極管產(chan) 生波長為(wei) 1550nm、脈寬為(wei) 0.5～2.0ns的激光經過前置放大器放大並優(you) 化噪聲性能後，進入帶通濾波器和隔離器，再經過包層泵浦光纖放大器中放大並最小化非線性失真。其中的泵浦激光器結構是一種常用的典型電信設計。

　　泵浦激光器之後為(wei) 1～2m的單模光纖(SMF)和數米的SC產(chan) 生光纖。在SMF中，在反常群速色散的影響下，高達數瓦的納米脈衝(chong) 是不穩定的。由於(yu) 在準連續波背景下，調製不穩定會(hui) 構造孤子脈衝(chong) ，納米脈衝(chong) 分裂會(hui) 為(wei) 0.5ps到數皮秒的脈衝(chong) 。納秒脈衝(chong) 在SMF的作用下產(chan) 生類似於(yu) 鎖模激光器的輸出，隻是更為(wei) 簡單有效。

　　皮秒脈衝(chong) 耦合到非線性光纖中後，在四波混頻、自相位調製和拉曼效應的影響下，產(chan) 生寬光譜帶寬的SC激光。拉曼效應將激光向長波方向拓展，而四波混頻將激光向短波方向拓展，並受到不斷增加的群速色散的限製。

　　選擇合適的光纖放大器和非線性光纖，可獲得可見波段、近紅外波段和中紅外波段的SC激光。

　　2. MISCL性能

　      平均功率為(wei) 3.9W，波長範圍為(wei) 0.8～4.2μm，其調製占空比為(wei) 50%。由於(yu) SMF輸出的激光光譜帶寬很寬，整個(ge) 光譜範圍都表現出了空間相幹性，光束可以保持形狀長距傳(chuan) 播。例如，波長為(wei) 2.5～3.5μm 的光束形狀相對於(yu) 高斯光束改變了不到20% (M2<1.2)。

　       平均功率為(wei) 2.6W，波長範圍為(wei) 1.9～4.5μm，波長大於(yu) 3.8μm的範圍的平均功率約為(wei) 0.7W，其調製占空比也為(wei) 50%。相對於(yu) 第一版，雖然短波極限約為(wei) 1.9μm，但是長波限拓展了約270nm。

　　3. MISCL應用

　　在國防和國土安全領域，MISCL光譜可以模擬熱黑體(ti) 的輻射並與(yu) 多種固體(ti) 震動和轉動諧振態的交疊。例如，大多數的帶有熱跟蹤裝置的導彈是通過發動機熱源定位，熱源輻射波長範圍是1.5～5μm。MISCL可以應用於(yu) 反紅外定向係統中，而不會(hui) 因為(wei) 濾波而失效。另外對於(yu) 許多固體(ti) ，包括炸藥和火器，在近紅外和中紅外都有明確的光譜。MISCL可以用來測量器光譜線型，而不像光譜儀(yi) 僅(jin) 僅(jin) 測量一兩(liang) 個(ge) 分立譜線。

　　在測量領域，寬光譜意味著短脈衝(chong) ，MISCL能夠獲得更加精確的空間分辨率。我們(men) 已經利用可見光SC激光器獲得了半導體(ti) 管芯上焊球的3D圖像，其軸向分辨率為(wei) 125nm，橫向分辨率為(wei) 15μm。另外，MISCL可以為(wei) 動力傳(chuan) 動係統的平麵和弧形加工部分的粗糙度提供高精度、非接觸的測量。

　　在醫療領域，由於(yu) 碳水化合物是脂類(油脂、固醇、油酸)的組要成分，其震動和轉動譜帶為(wei) 3.3～3.6μm，處於(yu) MISCL光譜範圍內(nei) ，MISCL也用作吸收光譜儀(yi) 的光源。由於(yu) 日益嚴(yan) 重的肥胖和心血管病等健康問題，MISCL將得到進一步的應用。