包括在連續(xù)光譜的波長邊緣外產(chǎn)生光的連續(xù)光譜源的制作方法

專利名稱：包括在連續(xù)光譜的波長邊緣外產(chǎn)生光的連續(xù)光譜源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生連續(xù)光譜(continuum)的源，更具體地，涉及包括 在連續(xù)光譜外，即在其短波和長波邊緣之外產(chǎn)生一個或多個光峰的源。
技術(shù)背景在光纖光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用中，高功率、低噪聲、寬帶的光源是特別重要的。 例如，現(xiàn)在正在向頻語分割方面進(jìn)行努力，其中，使用普通光源產(chǎn)生許多個波 長分隔多路傳輸(WDM)的信號。因此這種應(yīng)用具有替代許多具有單一光源 的激光的潛力。其它應(yīng)用包括但不限于頻率計量、裝置特性、對特性光纖進(jìn)行 的色散測量以及光柵傳輸特性的測量。通過獲得這種寬帶源，可以極大地提高 所有這些各種診斷工具以及許多其它的應(yīng)用。通常，產(chǎn)生連續(xù)光譜包括將典型以光脈沖形式的相對高的激光功率卩1入光 纖、波導(dǎo)或其它4效結(jié)構(gòu)中，其中，由于在光纖中的非線性相互作用，激光脈沖 序列經(jīng)歷顯著的鐠線展寬。在產(chǎn)生連續(xù)光譜方面的先前努力，通常使用具有皮 秒數(shù)量級(10_12秒)持續(xù)時間的光脈沖在千米長度的光纖中進(jìn)行的，在產(chǎn)生過 程中，所述的先前努力不幸地顯示出一致性(coherence)降低。特別是，在該 過程的頻譜展寬方面期間，發(fā)現(xiàn)額外的噪聲被引入到系統(tǒng)中。通過將具有飛秒(10"5秒)數(shù)量級持續(xù)時間的光脈沖引入微結(jié)構(gòu)或漸縮光 纖的端部，在這種微結(jié)構(gòu)和漸縮光纖中產(chǎn)生波長跨越超過一倍頻程(octave) 的連續(xù)光譜(在現(xiàn)有技術(shù)中另稱為"超連續(xù)光譜")。由此所產(chǎn)生的極譜是有用 的，例如在測量和穩(wěn)定脈沖-脈沖載波包絡(luò)相位(pulse-pulse carrier envelope phase)方面以及在高精度的光學(xué)頻率梳(optical frequency comb)方面是有用 的。在基于修正的非線性薛定諤方程(NLSE)模擬微結(jié)構(gòu)光纖中的連續(xù)光譜 方面的努力，已經(jīng)瞄準(zhǔn)理解在光譜產(chǎn)生過程中所涉及的基本過程，并且所述努 力顯示出當(dāng)所引入的脈沖在持續(xù)時間上從皮秒數(shù)量級縮短至飛秒數(shù)量級時更 好地保持一致性。最近已經(jīng)開發(fā)出相對新型的摻鍺二氧化硅光纖用作為連續(xù)光譜中的波導(dǎo)介質(zhì)，所述摻鍺二氧化硅光纖具有低的色散斜率(dispersion slope )和小的有 效面積，下文將其稱為"高非線性光纖"或HNLF。盡管HNLF的非線性系數(shù) 比由小芯部的微結(jié)構(gòu)光纖所獲得的非線性系數(shù)更小，但是由于HNLF的小的 有效面積，該系數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)傳輸光纖的非線性系數(shù)的幾倍大。以前在文獻(xiàn)中已經(jīng) 報道了使用HNLF和飛秒光纖激光產(chǎn)生超連續(xù)光譜。在2004年8月10日公 開所J. W. Nicholson等人的美國專利6,775,447公開了 一種HNLF超連續(xù)光譜 源，它由許多HNLF光纖的單獨(dú)部分形成，所述單獨(dú)部分已經(jīng)熔融在一起， 每個單獨(dú)部分在光源波長處具有不同的色散值，并且具有5 ~ 15平方微米之間 的有效面積。以其更常見的形式，"高非線性光波導(dǎo)(highly nonlinear waveguide)"可以被定義為包括除光纖之外的各種光介質(zhì)，例如在基板上形成 的光波導(dǎo)等。對于本發(fā)明的目的，術(shù)語"高非線性波導(dǎo)"被定義為非線性長度 比色散長度(dispersion length)至少短10倍的波導(dǎo)(參見"非線性光纖光學(xué) (Nonlinear Fiber Optics)", G. P. Agrawal),其中"非線性長度"被定義為輸 入脈沖的峰值功率乘以波導(dǎo)器非線性系數(shù)的倒數(shù)，"色散長度"被定義為輸入 脈沖寬度除以波導(dǎo)器色散參數(shù)(32的平方。在一些應(yīng)用中，所希望的是，在給定的連續(xù)光譜的波長邊緣外產(chǎn)生光(在 多數(shù)情況下，要求在唯一的窄波長范圍內(nèi)產(chǎn)生光)。對于本發(fā)明的目的，連續(xù) 光鐠的"邊緣(edge)"可以被定義為光譜功率降低至低于預(yù)定值(例如20dB 或30dB)的波長。對于不同的應(yīng)用，實際的"邊緣"可以不同。在頻率計量 應(yīng)用中，其中目標(biāo)是將穩(wěn)定的連續(xù)光譜頻率梳與位于梳的譜帶寬之外的另一光 源進(jìn)行比較，目前的方法(產(chǎn)生諧波)要求一部分的頻率梳是"頻率加倍"的， 使得與要測量的波長重疊。盡管這種結(jié)構(gòu)(arrangement)產(chǎn)生了所希望的結(jié)果， 但是它需要使用額外的非線性元件。在本技術(shù)領(lǐng)域中，擴(kuò)展連續(xù)光語(甚至到窄范圍的頻率)而無需額外的非線性元件的方法將被認(rèn)為是現(xiàn)有技術(shù)中的顯著進(jìn)步。因為連續(xù)光譜的短波長邊 緣通常受到波導(dǎo)介質(zhì)自身的大的材料色散的限制，所以嘗試通過僅增加泵浦功 率(pumppower)來沿該方向擴(kuò)展連續(xù)光譜已經(jīng)發(fā)現(xiàn)是徒勞的。此外，在連續(xù) 光譜包括遠(yuǎn)離連續(xù)光譜的諧波(harmonics)的情況下，能夠沿著諧波和連續(xù)光譜之間的光譜"插入" 一個或多個波峰將是有利的。因此，本技術(shù)領(lǐng)域中需要一種能夠在所產(chǎn)生的連續(xù)光譜之外(或者在連續(xù) 光譜非常弱的光譜區(qū)域中)產(chǎn)生光脈沖而不需要借助于包括額外的非線性元件的結(jié)構(gòu)(arrangement )。 發(fā)明內(nèi)容通過本發(fā)明解決本技術(shù)領(lǐng)域中的需要，本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生連續(xù)光i普的 源，更具體地，涉及能夠在連續(xù)光譜之外，即在其短波長和長波長邊緣之外(以 及在沿著用于產(chǎn)生連續(xù)光譜的非線性介質(zhì)的長度上產(chǎn)生連續(xù)光譜非常弱的區(qū) 域中)產(chǎn)生一個或多個光峰的源。根據(jù)本發(fā)明，將一個或多個光纖布拉格光柵刻入(inscribe)高非線性光 纖(HNLF)部分，所述光纖布拉格光柵表現(xiàn)出共振波長小于連續(xù)光語帶寬的 邊緣。然后，使刻入光柵的HNLF經(jīng)歷來自諸如飛秒Er光纖激光的源的脈沖， 導(dǎo)致形成常規(guī)的連續(xù)光語以及在連續(xù)光譜之外的光譜區(qū)形成光峰。的確，這種 光柵可以在連續(xù)光語的短波長邊緣之外形成，其中，光纖色散阻止了顯著的連 續(xù)光譜產(chǎn)生。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用布拉格光柵產(chǎn)生了與傳播的光信號的相位匹配， 由此導(dǎo)致產(chǎn)生這些附加的峰。盡管優(yōu)選的實施方式使用NHLF，但是應(yīng)該理解 的是，也可以使用各種其它類型的高非線性光介質(zhì)，其具有形成為與波導(dǎo)光連 接的本發(fā)明布拉格光柵。在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中可以使用不同數(shù)目和類型的布拉格光柵，其中，可以使 用表現(xiàn)出不同共振波長的復(fù)式光柵，以在連續(xù)光譜的短/長波長側(cè)產(chǎn)生多峰。 此外，根據(jù)本發(fā)明，這種光柵可以使用在沿著用于產(chǎn)生連續(xù)光譜的非線性介質(zhì) 的長度上功率是"弱"的光譜區(qū)域(光譜功率密度小于平均光譜功率密度的 1/1000)。可以在HNLF介質(zhì)的單個部分內(nèi)形成多個這種光柵，在與其它相同 的光纖部分內(nèi)"寫入(written)" —個光柵，或者可選擇地，沿著HNLF介質(zhì) 的延長部分依次序?qū)懭朊總€光柵。本發(fā)明的另一方面是，能夠使用"可調(diào)諧(tunable)"光柵(例如，熱調(diào) 諧或機(jī)械調(diào)諧)來調(diào)節(jié)波長以使非線性源與光柵峰完全相位匹配，從而使得在 布拉格共振附近所產(chǎn)生的功率最大化。沿著光柵結(jié)構(gòu)的長度，這種調(diào)諧的分布 可以是均勻的或者是不均勻的。通過下面的討論并且參考附圖，本發(fā)明的其它和另外的優(yōu)點和實施方式將 變得顯而易見。


下面說明附圖，圖1是本發(fā)明的示例性連續(xù)光譜源，通過包括共振波長小于所產(chǎn)生的連續(xù)光鐠的短波長邊緣的光纖布拉格光柵，用于在連續(xù)光譜的帶寬之外產(chǎn)生光能； 圖2是用圖1的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的連續(xù)光譜的短波長部分的曲線圖(即 1200nm及以下)，-說明在#<于連續(xù)光鐠的短波長邊緣(約800nm)即在700nm 處產(chǎn)生峰；圖3是顯示在700nm峰附近內(nèi)的光產(chǎn)生以及與該波長區(qū)域有關(guān)的透射光 語的曲線圖；圖4是可替換的產(chǎn)生的連續(xù)光譜的曲線圖，該連續(xù)光譜具有在主連續(xù)光譜 和諧波之間的"弱"光譜區(qū)域內(nèi)所形成的本發(fā)明附加峰，在這種情況中，包括 第三諧波產(chǎn)生區(qū)域；圖5包括光柵傳播常數(shù)增量鄰ftg的實數(shù)和虛數(shù)部分的曲線圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明使用相位匹配所計算的連續(xù)光譜的模擬圖，說明"具有" 和"不具有"光柵增強(qiáng)的連續(xù)光譜；以及圖7是在圖6的連續(xù)光譜中的增強(qiáng)峰周圍的光譜區(qū)域的放大圖。
具體實施方式
以前已經(jīng)說明，光纖布拉格光柵可以極大地增強(qiáng)在非線性光纖中的連續(xù)光 鐠產(chǎn)生，正如Brown等人2006年10月3日公開的美國專利7，116,87夂在Brown 等人的教導(dǎo)中，使用一個或多個布拉格波長(共振波長)在連續(xù)光譜的帶寬之 內(nèi)的布拉格光柵，以"增強(qiáng)"在布拉格波長的局部區(qū)域內(nèi)的連續(xù)光譜。在Brown 等人的結(jié)構(gòu)(arrangement)中，選擇波長位于連續(xù)光譜內(nèi)，使得提供充分量的 光能以允許所述增強(qiáng)的發(fā)生。以前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，共振波長在現(xiàn)有連續(xù)光譜之外的布拉格光柵將允許產(chǎn)生共 振峰。即，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過在用于產(chǎn)生連續(xù)光譜的HNLF部分內(nèi)引入布拉格 光柵來產(chǎn)生附加的光，不依賴于產(chǎn)生連續(xù)光譜之外的光的任何顯著潛在的連續(xù) 光譜能量的出現(xiàn)。的確，如在下文詳細(xì)解釋的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，布拉格波長的出現(xiàn)導(dǎo)致以如下方式與傳播信號相位匹配，使得產(chǎn)生這些附加的光能量峰。通過首先確定(計算)不具有光柵的連續(xù)光譜的形狀，然后，使用該場(field)作為在出現(xiàn)光柵相關(guān)的色散的情況下所發(fā)生的光累積的源項(source term),理解如在Brown等人的專利中所教導(dǎo)的光柵增強(qiáng)峰。特別是，已經(jīng)顯 示出光柵增強(qiáng)峰由連續(xù)光譜與光柵誘導(dǎo)波的干涉而產(chǎn)生，并且光柵增強(qiáng)峰近似 地與沒有光柵的解(solution)的積分有關(guān)<formula>formula see original document page 8</formula>其中，A被定義為具有布拉格光柵的連續(xù)光語電場，Ao被定義為沒有出現(xiàn)光 柵的連續(xù)光譜。D項被定義為光纖色散算符，z是沿光纖的軸向坐標(biāo)，丄是刻 入光柵的長度。鄰fbg項被定義為"具有"和"不具有"布拉格光柵的波導(dǎo)(光 纖)的傳播常數(shù)之間的差值。該項的實數(shù)和虛數(shù)部分可以分別當(dāng)作布拉格光柵 的相位和振幅響應(yīng)，除了已經(jīng)去除由于通過光纖傳播所導(dǎo)致的相位。圖5包括 該光柵傳播常數(shù)的實數(shù)和虛數(shù)部分的曲線圖。為了理解關(guān)于使用在連續(xù)光譜帶寬之外的布拉格光柵的本發(fā)明重要發(fā)現(xiàn)， 在正好位于常規(guī)連續(xù)光譜帶寬之外的頻率處應(yīng)用連續(xù)光譜電場的上述關(guān)系。的 確，上述關(guān)系可以以更清楚地顯示出布拉格光柵作為相位匹配元件的形式進(jìn)行 重寫。對上述方程第二項進(jìn)行部分積分，重寫的形式如下<formula>formula see original document page 8</formula>0在積分的括號中的項僅僅是由NLSE以不具有光柵計算得到的非線性偏振。上 述方程的形式與在以未衰減的泵浦近似值計算諧波產(chǎn)生中所使用的形式相似。 第一項僅僅是通過光柵的輸入場的線性傳播(在這種情況下約為0),積分項 定義了通過克爾非線性(Kerr nonlinearity)所產(chǎn)生的光、通過光柵匹配的相位。 光柵色散則進(jìn)入指數(shù)項，這可以認(rèn)為簡化的光柵格林函數(shù)。上述方程給出了簡化的布拉格光柵圖，其中，通過由積分中的指數(shù)項給出 電場的相位，假定鄰ftg項沿光柵的長度是常量。在系統(tǒng)應(yīng)用中，周期(period)、 有效折射率(effective index)和折射率調(diào)制振幅(index modulation amplitude) 可沿著光柵的長度以幾乎任意方式變化"O) = "o 0) + ", (z) COS(X光柵z + P光柵o))其中，no被定義為基模(core mode)的有效折射率，n,是折射率調(diào)制振幅，0光*是光柵調(diào)制的相位，《光柵=2"/八光棚是光柵徑向空間周期，A光棚是光柵周期。在將光柵刻入在光纖內(nèi)的過程中，這些項中的任一個都可以變化，或者可選擇地，可以利用溫度/應(yīng)變調(diào)諧來提供這些參數(shù)的實時和即時調(diào)節(jié)。這種不均勻的光柵可以通過鄰fbg值來描述，所述鄰fbg值沿光纖變化鄰^ =S(3fbg(co，z)。通過光柵分布的適當(dāng)調(diào)諧，這種變化可以在整個光纖長度上與非線性源進(jìn)行完全(充分)的相位匹配。以另一種方式表示，上述方程中被積函數(shù)的相位可以基本上被賦值為作為z的函數(shù)的常量相位=啤1^4。(《力/血-/A4o(化z) "j =常量其中，在這種情況中具有非線性源項的理想相位匹配，在布拉格共振附近的峰 是最大化的。圖6是使用上述相位匹配公式所計算的連續(xù)光譜的模擬圖，說明 "具有"和"不具有"光柵增強(qiáng)的連續(xù)光譜。圖7是在圖6的連續(xù)光譜中的峰 附近的光鐠區(qū)域的放大圖，說明所計算的增強(qiáng)是在10dB或更高數(shù)量級。因此，根據(jù)本發(fā)明，"調(diào)諧，，光柵的能力允許在各種情況下的相位匹配。 實際上，通過沿光纖布拉格光纖的長度添加可調(diào)節(jié)的加熱器，可以獲得最好的 調(diào)諧，其中，在局部區(qū)域可以區(qū)別地調(diào)節(jié)光纖的溫度，以在沿光柵的每點上獲 得相位匹配。所述調(diào)諧可以是均勻分布在光纖的長度上，或者表現(xiàn)出特定的非 均勻分布，這是特定情況所希望的，即以獲得具體目的所要求的峰的確定結(jié)構(gòu)。圖1說明根據(jù)本發(fā)明使用光纖布拉格光柵在連續(xù)光譜之外產(chǎn)生光的示例 性結(jié)構(gòu)10。結(jié)構(gòu)10包括泵浦光源12,在該情況中是放大的鎖模鉺摻雜光纖激 光。在實驗的結(jié)構(gòu)中，光源12具有46MHz的重復(fù)頻率、約35飛秒的脈沖持 續(xù)時間、1580nm的中心波長和約0.1W的平均功率，它們是在與光源12的輸 出端連接的單模光纖部分14的端部測量的。單模光纖14被顯示為與高非線性 光纖(HNLF) 16的部分連接。根據(jù)本發(fā)明，沿HNLF16的長度刻入布拉格光 柵18。在實驗結(jié)構(gòu)中，使用單個整片曝光(single flood exposure),由248nm 高斯型受激子束通過相位模板，將光柵刻入HNLF 16的芯部。所形成的布拉 格光柵18被定義為表現(xiàn)出236nm的周期(period) ( A )、 702nm的布拉格波 長(X)和具有約3cm的長度。光譜分析儀20被顯示為與HNLF 16的遠(yuǎn)端部連接，其用于測量本發(fā)明HNFL/布拉格光纖結(jié)構(gòu)的輸出。盡管圖1的結(jié)構(gòu)說 明了利用HNLF產(chǎn)生連續(xù)光語，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，對于應(yīng)用各種其它類型 的高非線性光波導(dǎo)器，本發(fā)明的原理是等同適用的。圖2包括通過OSA (光譜分析儀)20所測量的用圖1結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的部分 光鐠的曲線圖。在該情況中，僅僅顯示了所產(chǎn)生的連續(xù)光語的較短波長部分， 所產(chǎn)生的連續(xù)光譜充分地超出曲線圖中的1200nm值。本發(fā)明的主題所感興趣 的是在接近布拉格光柵18中心波長處產(chǎn)生光柵峰，如圖2的曲線中P所標(biāo)記 的。據(jù)估計布拉格峰P具有0.3pW數(shù)量級的總功率，與現(xiàn)有技術(shù)的頻率加倍 結(jié)構(gòu)中所獲得的功率水平接近。圖3所示的是在峰P附近的光產(chǎn)生以及用白光 燈源所測量的其透射光譜。發(fā)現(xiàn)在布拉格共振內(nèi)和邊緣附近產(chǎn)生光。在該曲線 圖中共振傾斜(resonance dips)可能歸因于與更高數(shù)量級的導(dǎo)模(guided mode) 和包層模(cladding mode )在HNLF內(nèi)的連接(cupling )。如上提及的，本發(fā)明的另 一顯著方面是在如下區(qū)域中產(chǎn)生光，在該區(qū)域中， 沿波導(dǎo)長度的每個地方，現(xiàn)有的連續(xù)光譜是充分弱的(對于本發(fā)明的目的，"充 分弱"被定義為功率譜密度小于平均連續(xù)譜密度的1/1000)。具有如下的源結(jié) 構(gòu)，其中，所產(chǎn)生的能量包括一組位于連續(xù)光譜外的光譜區(qū)域內(nèi)的諧波。圖4 是在500-1500nm波長范圍內(nèi)的連續(xù)光語功率圖，說明連續(xù)區(qū)從約900nm的值 向長波延伸。顯示出在窄帶區(qū)士 500nm形成第三諧波產(chǎn)生的區(qū)域,標(biāo)記為THG。 利用上面給出的"充分弱的"連續(xù)光譜的定義，在第三諧波產(chǎn)生和連續(xù)光譜的 短波長邊緣之間的區(qū)域可以被定義為"弱區(qū)"，其中，根據(jù)本發(fā)明使用光纖布 拉格光柵可以導(dǎo)致添加一個(或多個)能量峰。在該實施例中，顯示了中心位 于750nm的光柵峰。的確，該峰是根據(jù)本發(fā)明包括光纖布拉格光柵的結(jié)果， 其中，所述光柵的中心波長不在常規(guī)的連續(xù)光譜帶寬內(nèi)。因此，依據(jù)本發(fā)明的光纖布拉格光柵可以用于在使用HNLF所形成的連 續(xù)光鐠的波長邊緣之外、或者在所定義的連續(xù)光譜內(nèi)的"充分弱的"區(qū)域中產(chǎn) 生光。關(guān)于短波長邊緣，由于這些光纖在短波長處大的色散，該區(qū)域以前是不 能達(dá)到的。使用本發(fā)明的光纖布拉格光柵的色散，現(xiàn)在克服該限制并且在遠(yuǎn)超 過由光纖色散所確定的波長的波長處產(chǎn)生光是可能的。盡管上面描述代表本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對本領(lǐng)域技術(shù)人員，可以在不 脫離由如下權(quán)利要求所給出的發(fā)明實質(zhì)和范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種光源，適于產(chǎn)生連續(xù)光譜和在其輸出端產(chǎn)生附加光峰，該光源包括能夠產(chǎn)生輸出光脈沖的激光脈沖源，該輸出光脈沖的持續(xù)時間適于產(chǎn)生連續(xù)光譜輻射；被連接以接收來自激光脈沖源的輸出光脈沖的高非線性光波導(dǎo)介質(zhì)部分，其中，通過所述非線性光波導(dǎo)介質(zhì)的脈沖傳播在其輸出端產(chǎn)生連續(xù)光譜，該連續(xù)光譜表現(xiàn)出從較低的短波長邊緣到較高的長波長邊緣的光能量；和沿高非線性光波導(dǎo)介質(zhì)部分刻入的至少一個布拉格光柵，所述至少一個布拉格光柵表現(xiàn)出位于所產(chǎn)生的連續(xù)光譜之外的共振波長，用于在所產(chǎn)生的連續(xù)光譜之外產(chǎn)生至少一個光峰。
2. 如權(quán)利要求l所述的光源，其中，所述至少一個布拉格光柵是可調(diào)諧 的，以調(diào)整共振波長的位置。
3. 如權(quán)利要求2所述的光源，其中，所述至少一個布拉格光柵的折射率 分布在刻入期間是可變的，以使布拉格共振附近的光譜峰最大化。
4. 如權(quán)利要求l所述的光源，其中，所述至少一個布拉格光柵包括多個 單獨(dú)的布拉格光柵，每個光柵表現(xiàn)出不同的共振波長，使得所述多個單獨(dú)的布 拉格光柵在所產(chǎn)生的連續(xù)光譜的波長邊緣之外產(chǎn)生多個光峰。
5. 如權(quán)利要求1所述的光源，其中，所述高非線性光波導(dǎo)介質(zhì)部分包括 高非線性光纖部分。
6. 如權(quán)利要求1所述的光源，其中，所述源進(jìn)一步包括在激光脈沖源的 輸出和高非線性光波導(dǎo)介質(zhì)部分之間連接的單模光纖部分。
7. —種產(chǎn)生連續(xù)光i普輸出和在所產(chǎn)生的連續(xù)光譜的波長邊緣之外產(chǎn)生至 少一個光峰的方法，該方法包括步驟a) 提供至少一個高非線性光波導(dǎo)部分；b) 沿高非線性光波導(dǎo)部分刻入至少一個布拉格光柵，所述至少一個布拉 格光柵具有在所產(chǎn)生的連續(xù)光譜的波長范圍之外的共振波長；以及c) 用激光脈沖照射在步驟b)中所形成的結(jié)構(gòu)，所述激光脈沖的持續(xù)時間能夠沿著由短波長下邊緣和長波長上邊緣所限定的波長區(qū)域產(chǎn)生連續(xù)光輸 出，也能夠在所述連續(xù)光譜的波長邊緣之外產(chǎn)生至少一個光峰。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括步驟d)沿布拉格光柵長度調(diào)節(jié)所述至少一個布拉格光柵的共振波長，以使光 柵附近的光峰最大化。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，在執(zhí)行步驟b)中，當(dāng)刻入布拉格光 柵時，沿光柵的長度調(diào)節(jié)所述至少一個布拉格光柵的特性。
10. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，在執(zhí)行步驟b)中，沿高非線性光 波導(dǎo)部分刻入多個單獨(dú)的布拉格光柵，每個布拉格光柵具有不同的共振波長。
全文摘要
本發(fā)明提供一種連續(xù)光譜源，其用于產(chǎn)生連續(xù)光譜和在連續(xù)光譜帶寬之外產(chǎn)生一個或多個光峰。特別是，在高非線性光纖(HNLF)部分刻入一個或多個共振波長小于預(yù)定連續(xù)光譜的短波邊緣(或大于長波邊緣)的布拉格光柵，用于產(chǎn)生附加的光峰。也可以在沿光纖的區(qū)域形成光柵，在該區(qū)域中，連續(xù)光譜功率密度基本上為0。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用布拉格光柵產(chǎn)生與傳播光信號的相位匹配，從而導(dǎo)致產(chǎn)生附加峰。
文檔編號G02B6/02GK101271243SQ20081008586
公開日2008年9月24日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者保羅·S.·韋斯特布魯克, 杰弗里·W.·尼科爾森 申請人:古河電工北美公司