超辐射光源

2021-02-23 14:28:57 浏览:427

定义

基于超辐射的光源。

超辐射光源(也称为ASE光源)是一种基于超辐射的宽带光源(白光光源)。(它通常误称为超发光光源,后者基于另一种不同的现象即超荧光。)一般来讲,超辐射光源包含激光增益介质,其受激后辐射光然后经过放大发光。

超辐射光源具有很低的时间相干性,由于其辐射带宽很大(与激光相比)。因此极大的降低了光斑产生的可能性,这在激光光束中经常能看到。然而其空间相干性很高,超辐射光源的输出光能够很好的聚焦(类似于激光光束),因此比白炽灯得到的光强高很多。因此这种光源非常适用于光学相干断层扫描(Optical Coherence Tomography, OCT),器件特性分析(在光纤通信中),陀螺仪和光纤传感器中。

最主要的一种超辐射光源为超辐射二极管(Superluminescent Diodes, SLDs)和光纤放大器。基于光纤的光源输出功率更高,然而SLDs则体积更小,成本更低。二者的辐射带宽都至少有几个纳米和几十纳米,有时甚至大于100纳米。

对于所有高增益的ASE光源来说,都需要仔细的抑制光学反馈(例如,来自于光纤端口的反射),因此它会产生寄生激光效应。对于采用光纤的器件,光纤内部的瑞利散射会对最终的性能指标有影响。

图 1 光纤放大器产生的ASE光谱,在不同泵浦功率的情况下计算得出的曲线。随着功率的提高,光谱往短波长方向移动(增益快速增大)并且谱线变窄。波长移动对于准三能级增益介质是正常的,而谱线变窄则发生在几乎所有的超辐射光源中。 

参考文献

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[9] R. Paschotta, case study on a fiber-based ASE source

参阅:超辐射、放大的自发辐射、超辐射二极管、白光光源、相干

光学器件

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