3~5μm的激光在众多领域有出色应用。在光谱学中，中红外区域覆盖了绝大多数气体分子的基带吸收线，比如3~4μm波段的C-H键，4μm以上的碳氧化物气体(CO在4.4~4.9μm，CO2在4.2μm)等，可广泛应用于大气环境和气体监测。3~5μm与大气低损耗窗口重叠，可被应用于激光遥感。基于软玻璃光纤(氟化物、硫化物)的超连续谱工作波段在3~5μm，且具有良好的空间相干性，是理想的宽谱光源。除此之外，超连续谱拓展至4.5μm以上不仅仅被用于直接的光产生，也被作为泵浦源在零色散波长附近泵浦硫化物光纤，将超连续谱进一步向长波边拓展。

　　与基于氟化锆光纤的超连续谱长波边被局限在4.75μm左右相比，氟化铟光纤具有更低的声子能量，透光窗口长波边比氟化锆光纤拓展了1μm，可以将超连续谱向长波边进一步拓展，拓普光研在氟化铟光纤产生超连续谱研究方面配合国内各研究组做了许多调研和实验。本文主要介绍拉瓦尔大学基于氟化铟光纤，拥有2.4~5.4μm谱宽的超连续谱[1]。

　　系统结构如下图所示：2.75μm，脉宽400ps的OPG作为信号源，970nm多模泵浦激光器和2.75μm信号光通过二向色镜合光后经透镜耦合进入掺铒双包层ZBLAN光纤，铒离子吸收泵浦光后受激跃迁对2.75μm光作功率放大，随后掺铒ZBLAN光纤与低损耗的氟化铟光纤(1m、15m、31m)熔接，放大后的2.75μm光泵浦氟化铟光纤通过光纤中复杂的非线性过程产生输出光谱的展宽。

　　图1 超连续谱光路图

　　氟化铟光纤的光谱展宽与泵浦功率和光纤长度都有关，下图分别是1m长(左)的氟化铟光纤和15m长(右)氟化铟光纤随泵浦功率变化的光谱图。

　　图2 1m超连续谱                       图3 15m超连续谱

　　可以看到：与1m的氟化铟光纤相比，15m的氟化铟光纤能产生更加宽的光谱;而同一长度下，随着泵浦功率的提高，光谱不断展宽，当光谱展宽的长波边超过5.2μm以后，功率开始陡降，这是因为光谱长波边已经逼近氟化铟光纤的透光极限，材料固有损耗急剧增加。

　　一般来说使用一个比较低的泵浦功率(几百毫瓦)就可以产生大部分的光谱展宽，这说明泵浦光功率并不是一个限制超连续谱谱宽的因素;观察1m长氟化铟光纤产生的超连续谱，可以看到在氟化铟光纤的前几十厘米内已经产生了覆盖2.5μm到将近5μm的超连续谱。

　　随着对软玻璃光纤超连续谱系统研究的深入，人们对系统的简化和可靠性的需求越来越高。超连续谱结构中比较复杂的部分，一个是泵浦源结构，另一个是自由空间耦合光器件较多：过去常用固体激光器泵浦光参量放大器产生泵浦光，经过自由空间耦合器件进入软玻璃光纤中，经过一系列复杂的非线性过程获得展宽的光谱，系统可靠性较低。现在，人们更加倾向于使用将皮秒/纳秒脉冲种子光打入掺杂稀土离子的有源光纤的方式作泵浦源，在光纤中对种子光进行功率放大后耦合进入软玻璃光纤，除此之外，限制自由空间光耦合器件数量也可减少系统的复杂度，提高可靠性。结构光纤化以及向长波长扩展将会是中远红外超连续谱未来的发展方向。

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