什么是超連續(xù)譜光源？

超連續(xù)譜光源（SC光源）又稱超連續(xù)譜激光器，是發(fā)射特殊激光的光源。激光是指具有相同相位的光，即相干光。普通激光器發(fā)射單一波長的光，但 SC 光源是多波長激光光源，可在很寬的波長范圍內同時發(fā)射多束相位對齊的光。據說，當不同波長的光重疊時，光會變成白色。 SC光源發(fā)出的激光是相干光，由于包含各種波長的光，因此被稱為白激光。

SC 光源通過將極短的納秒或皮秒周期的強大脈沖激光穿過光纖電纜來產生這種光。

超連續(xù)譜光源的應用

SC光源發(fā)出較寬波長范圍的相位對準光，因此被用于光學相干斷層掃描（OCT）、共焦顯微鏡、熒光成像以及醫(yī)學、半導體和材料科學等其他領域。精密觀察的光源。

OCT在醫(yī)學領域用于觀察體內的透明圖像。 OCT 利用光的相干性來拍攝身體橫截面或內部部分的三維圖像。

在共焦顯微鏡中，從SC光源發(fā)射的光通過物鏡聚焦在觀察表面上的單個點，并觀察從材料發(fā)射的發(fā)光光。

熒光成像是一種用于觀察無色透明且無法原樣觀察的特定蛋白質和細胞的方法。添加熒光試劑和熒光抗體后，用激光激發(fā)待觀察物體，觀察發(fā)出的發(fā)光。

超連續(xù)譜光源原理

SC光源大致分為兩個主要單元，并分兩個階段發(fā)射SC光。

在第一級中，從飛秒、皮秒或納秒激光光源發(fā)射具有極短脈沖寬度的單波長高峰值功率激光。

在第二級中，來自第一級的激光穿過高度非線性波導。這里，高非線性波導是具有特殊結構和材料的光纖。

光纖的纖芯周圍有許多極細的隧道狀空腔，這是普通光纖所沒有的。腔體與纖芯一樣，從光纖的尖連接到末端。

通過這種特殊的光纖，輸入側的單波長激光成為分布在寬帶上的多波長激光。在這種情況下，多波長激光的光譜根據纖芯周圍空腔的數量和排列而變化。

從波導發(fā)出的光的波長分布和發(fā)光效率高度依賴于這種特殊光纖的特性。這種特殊的光纖被稱為高度非線性光子晶體光纖。

另一方面，為了產生寬帶的SC光，需要從前級的單波長激光振蕩器發(fā)射具有約50kW的極峰值功率的激光。激光器有飛秒激光器、皮秒激光器和納秒激光器三種。截至2022年，飛秒激光器正在供應給實驗室，商用的SC光源主要包括皮秒激光器和納秒激光器。

如何選擇超連續(xù)譜光源

SC光源發(fā)出的激光是覆蓋較寬波長范圍的多光束激光。市場上有一些在不同區(qū)域發(fā)光的產品，例如主要在紅外區(qū)域發(fā)光的產品、在可見光區(qū)域發(fā)光盡可能均勻的產品以及主要在紫外區(qū)域發(fā)光的產品。選擇 SC 光源時，請考慮預期用途并選擇在適當區(qū)域發(fā)射激光的產品。

因此，SC 光源目錄了輸出激光的波長范圍。此外，還需要檢查輸出特性圖，橫軸為波長，縱軸為輸出。

此外，檢查頻譜的重復頻率以及整個功率范圍內頻譜的平均功率。

當前的 SC 光源通過將單波長激光單元發(fā)射的脈沖激光穿過高度非線性光子晶體光纖，將其轉換為多波長激光組。因此，多波長激光器也屬于脈沖激光器。為了精確觀察，連續(xù)波型（CW）可能是優(yōu)選的，其中激光輸出保持恒定而不隨時間變化。如果需要更接近連續(xù)波的激光器，第一級激光器的周期應該更短。飛秒激光的周期最短，其次是皮秒激光，然后是納秒激光。然而，飛秒激光器的價格范圍最高，其次是皮秒激光器和納秒激光器。

此外，許多 SC 光源及其外圍設備的目錄都包含有關產品適用于哪些應用的信息。在做出選擇時參考應用示例也是一個好主意。