Abstract Mid-infrared (mid-IR) supercontinuum (SC) sources have recently gained much interest, as a key technology for such applications as spectral molecular fingerprinting, laser surgery, and infrared counter measures. However, one of the challenges facing this technology is how to obtain high power and broadband light covering a spectral band of at least 2–5 µm, especially with a very efficient output power distribution towards the mid-IR region. This directly affects their usage in the practical applications mentioned above. Typically, an SC is generated by pumping a piece of nonlinear fibre with high-intensity femtosecond pulses provided by mode-locked lasers. Although this approach can lead to wide continuum generation, the output power is limited only to the milliWatt level. Therefore, to achieve high-power SC light, other laser systems need to be employed as pump sources. This paper briefly reviews SC sources, restricted to those with an average output power of over 0.4 W and simultaneously with a long-wavelength edge of the continuum spectrum of over 2.4 µm. Firstly, the concepts of SC generation, including the nonlinear phenomena governing this process and the most relevant mid-IR fibre materials, are presented. Following this study, a review of the main results on SC generation in silica and soft-glass fibres, also including my experimental results, is presented. Emphasis is given to high-power SC generation with the use of different pump schemes, providing an efficient power distribution towards longer wavelengths. Some discussion and prospective predictions are proposed at the end of the paper.

中文翻译：

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大功率中红外超连续谱光源：现状与展望

摘要 中红外 (mid-IR) 超连续谱 (SC) 光源作为光谱分子指纹识别、激光手术和红外对抗措施等应用的关键技术，最近引起了广泛关注。然而，这项技术面临的挑战之一是如何获得覆盖至少 2-5 µm 光谱带的高功率和宽带光，尤其是在中红外区域具有非常有效的输出功率分布。这直接影响了它们在上述实际应用中的使用。通常，SC 是通过用锁模激光器提供的高强度飞秒脉冲泵浦一块非线性光纤来产生的。虽然这种方法可以产生宽连续谱，但输出功率仅限于毫瓦级。因此，要实现大功率SC光，需要采用其他激光系统作为泵浦源。本文简要回顾了 SC 光源，仅限于平均输出功率超过 0.4 W 且同时连续谱的长波长边缘超过 2.4 µm 的光源。首先，介绍了 SC 生成的概念，包括控制该过程的非线性现象和最相关的中红外光纤材料。在这项研究之后，介绍了二氧化硅和软玻璃纤维中 SC 生成的主要结果，也包括我的实验结果。重点是使用不同的泵浦方案来产生高功率 SC，从而为更长的波长提供有效的功率分配。文末提出了一些讨论和前瞻性预测。本文简要回顾了 SC 光源，仅限于平均输出功率超过 0.4 W 且同时连续谱的长波长边缘超过 2.4 µm 的光源。首先，介绍了 SC 生成的概念，包括控制该过程的非线性现象和最相关的中红外光纤材料。在这项研究之后，介绍了二氧化硅和软玻璃纤维中 SC 生成的主要结果，也包括我的实验结果。重点是使用不同的泵浦方案来产生高功率 SC，从而为更长的波长提供有效的功率分配。文末提出了一些讨论和前瞻性预测。本文简要回顾了 SC 光源，仅限于平均输出功率超过 0.4 W 且同时连续谱的长波长边缘超过 2.4 µm 的光源。首先，介绍了 SC 生成的概念，包括控制该过程的非线性现象和最相关的中红外光纤材料。在这项研究之后，介绍了二氧化硅和软玻璃纤维中 SC 生成的主要结果，也包括我的实验结果。重点是使用不同的泵浦方案来产生高功率 SC，从而为更长的波长提供有效的功率分配。文末提出了一些讨论和前瞻性预测。4 W，同时具有超过 2.4 µm 的连续谱的长波长边缘。首先，介绍了 SC 生成的概念，包括控制该过程的非线性现象和最相关的中红外光纤材料。在这项研究之后，介绍了二氧化硅和软玻璃纤维中 SC 生成的主要结果，也包括我的实验结果。重点是使用不同的泵浦方案来产生高功率 SC，从而为更长的波长提供有效的功率分配。文末提出了一些讨论和前瞻性预测。4 W，同时具有超过 2.4 µm 的连续谱的长波长边缘。首先，介绍了 SC 生成的概念，包括控制该过程的非线性现象和最相关的中红外光纤材料。在这项研究之后，介绍了二氧化硅和软玻璃纤维中 SC 生成的主要结果，也包括我的实验结果。重点是使用不同的泵浦方案来产生高功率 SC，从而为更长的波长提供有效的功率分配。文末提出了一些讨论和前瞻性预测。在这项研究之后，介绍了二氧化硅和软玻璃纤维中 SC 生成的主要结果，也包括我的实验结果。重点是使用不同的泵浦方案来产生高功率 SC，从而为更长的波长提供有效的功率分配。文末提出了一些讨论和前瞻性预测。在这项研究之后，介绍了二氧化硅和软玻璃纤维中 SC 生成的主要结果，也包括我的实验结果。重点是使用不同的泵浦方案来产生高功率 SC，从而为更长的波长提供有效的功率分配。文末提出了一些讨论和前瞻性预测。