易损斑块是引起心肌梗塞的主要原因。准确诊断易损斑块可以帮助医护人员优化心血管疾病治疗方案，减小心肌梗塞致死率。血管内多模态成像技术通过结合两种或两种以上成像模态的优势，可以对动脉粥样硬化斑块进行定性定量分析，提高识别易损斑块的准确性。综述了目前国际上最先进的五种多模态血管内成像技术，详细介绍了血管内超声-光学相干层析、光学相干层析-荧光、光学相干层析-光谱仪、血管内光声-超声和光学相干层析-弹性多模态成像技术的发展过程和技术难点，并展望了未来研究趋势。

激光投影显示通常需要解决光束整形匀化和散斑抑制的问题。基于此，提出利用硅基液晶（LCoS）空间光调制器（SLM）同时解决上述问题的方法。利用衍射光学元件（DOE）精细化设计思想设计所需整形DOE的相位分布，可以同时较好地控制采样点与采样点以外的光场强度分布，将圆形高斯分布照明激光束整形成平顶矩形光场；在不同的初始相位条件下，设计得到的多幅DOE生成具有相同强度分布、不同相位分布的衍射图样。当SLM依次调制出这些衍射图样，通过时间积分将这些衍射图样相叠加，不仅可以进一步提高光斑均匀性，同时还可以抑制散斑。仿真结果表明，通过叠加16幅衍射图样，该方法可使照明光斑均匀性从74%提高到92.57%，屏幕上图样散斑对比度由0.991减小为0.2508。该方法稳定性高，能耗低，且所用器件尺寸小，为微投影显示结构设计提供了有益参考。

构建了基于混合锁模机制的双向运转掺铒光纤激光器。激光器采用σ型腔，腔内无隔离装置，以反射式半导体可饱和吸收镜和非线性偏振旋转效应为混合锁模机制，通过精细调节聚焦到半导体可饱和吸收镜上的激光光斑大小和腔内波片的角度，实现了稳定的自启动双向锁模运转。激光器运转在孤子锁模状态，腔内双向运转的2个脉冲分别由2个偏振分束器耦合输出。输出的2个脉冲序列重复频率相同，为60.72 MHz；逆时针、顺时针方向输出功率分别为23.7 mW和1.3 mW，信噪比分别为67.5 dB和66.5 dB。逆时针、顺时针方向输出功率相差较大，这是由采用的锁模机制造成的。

研究了调Q Er:YAG激光消融离体牙本质过程中水雾的作用及其对消融后牙本质微结构的影响。调Q Er:YAG激光重复频率为3 Hz，脉冲宽度为62 ns，作用脉冲数为10，能量范围为4～70 mJ，水雾流量分别为0，4，9，13 mL/min时消融牙本质。每种实验条件下消融10个牙本质样品，利用扫描电镜观察消融坑洞微结构。实验结果表明，随着水雾流量的增加，调Q Er:YAG激光对人牙本质的消融阈值呈逐渐增加的趋势，牙本质所受机械损伤减小。实验结果对了解调Q Er:YAG激光消融牙硬组织的微观结构及牙科治疗应用具有参考价值。

设计并验证了一种采用全光栅光纤（AGF）作为随机反馈介质的窄线宽随机光纤激光器（RFL）。基于相位掩模法在利用拉丝塔在线制作的单模光纤纤芯上连续刻写长度为0.3 mm的布拉格光栅（FBG）约4.3×10⁵支，制作了长度为130 m的AGF。利用光学环形器将AGF接入由掺铒光纤放大器、光纤隔离器和窄带光滤波器组成的环形激光腔中，构成环形RFL。结果表明，通过窄带光滤波器选模，基于AGF的RFL输出连续单模激光的最大功率为1.26 mW，阈值电流为75 mA，斜率效率为56%。抽运电流恒定为100 mA时，基于AGF的RFL线宽为1.25 kHz，光信噪比为75 dB。当频率为1 kHz以上时，激光器输出的相对强度噪声达到-90 dB。相较于传统基于分立FBG的RFL反馈腔，基于AGF的RFL反馈腔具有更多的随机反馈点和更均匀的随机性，有利于RFL获得更窄的线宽。

基于蒙特卡罗光线追迹法，进一步研究了钕玻璃片状放大器三维空间聚光腔抽运分布的数值模拟。并且，结合氙灯的充放电回路及辐射光谱、放大自发辐射、以及激光脉冲受激辐射放大等相关数值计算模块，实现了片状钕玻璃放大器由储能至放大的整个过程的动态数值仿真。基于该数值模拟结果，设计研制的钕玻璃片状放大器已用于5 PW钛宝石啁啾脉冲放大器的抽运源中，其实验输出结果与数值计算结果基本一致。

研究了表面处理工艺对铝合金表面抗激光损伤能力的影响。结果表明，在相同纳秒激光脉冲辐照下，与机械抛光相比，化学镀镍、阳极氧化黑和硬质阳极氧化处理的表面损伤阈值较低，而钝化和微弧氧化的损伤阈值较高；相同处理工艺但不同参数对应的损伤阈值不同。通过比较不同工艺表面的相关物理参数，对损伤阈值、形貌和规律进行了分析。结果表明，钝化更适用于高功率激光装置中铝合金表面的处理。

激光选区熔化（SLM）成型零件过程中常出现零件的翘曲变形，这与零件支撑的添加有关。因此，有必要对SLM成型零件支撑添加方式进行研究。通过对不同支撑结构SLM成型零件的成型效果进行研究，发现在相同支撑参数条件下，支撑片分割未倾斜支撑在成型零件时具有较好的成型效果；零件使用的支撑高度越高，零件越容易翘曲。通过优化支撑结构，发现采用分块0°倾斜导热支撑可以有效地减小零件的翘曲变形。这为SLM成型高精度零件提供了参考。

为了解决激光选区熔化成型零件时扫描线过长导致的层内累积残余应力过大、易发生翘曲变形和裂纹等问题，提出了一种分区扫描策略。采用S形正交扫描策略和分区扫描策略分别规划了零件扫描路径,实验验证了分区扫描策略的有效性。实验结果表明,采用分区扫描策略能有效降低边界拉应力,减小平面残余应力波动，提高成型件的力学性能。

采用Z-型和岛式两种扫描策略，利用激光选区熔化（SLM）技术成形了具有不同悬垂角度的Ti6Al4V试件，研究了熔池行为与悬垂角度和成形质量之间的关系。结果表明，成形过程中，熔池面积先快速变大，达到峰值后，再随着成形高度的增加而缓慢减小。与面扫描相比，轮廓扫描时熔池明显不稳定，熔池面积振幅大。随着悬垂角度的减小，熔池面积变小，悬垂表面粗糙度变大。与Z-型扫描方式相比，岛式扫描策略下熔池面积较小，熔池更为不稳定，且悬垂表面粗糙度高。

提出一种无源电检测装置，对A304不锈钢YAG激光焊接过程中的等离子体电信号进行检测，并利用高速摄像机对等离子体的形态进行观察。结果表明，不同焊接模式下的等离子体电信号具有不同的时域特征。对不同焊接模式下的等离子体电信号特征进行理论与试验分析，发现等离子体电信号受等离子体效应和鞘层效应的共同影响;小孔的形成与否是造成不同焊接模式下等离子体电信号特征不同的决定性因素。

采用不同比例的氮气/氩气混合保护气，对2 mm厚的SUS301L奥氏体不锈钢进行了CO₂激光焊接试验，研究了不同比例氮气保护条件下焊缝的显微组织、综合力学性能和表面耐腐蚀性能。试验结果表明,在不同比例氮气保护条件下，均可得到微观组织形貌无明显差异的焊接接头，焊缝的氮含量基本与母材一致，焊缝中的相均由γ奥氏体和少量δ铁素体组成；接头抗拉强度、弯曲性能及显微硬度与母材相当；纯氩气保护下焊缝的耐腐蚀性能最好。随着保护气中氮含量的增加，焊缝表面的耐腐蚀性能逐渐降低，但腐蚀速率呈减缓趋势。

以TA15钛合金球状粉末为原料，利用激光沉积制造技术制备了TA15钛合金厚壁件。研究了不同的退火温度对激光沉积TA15钛合金的拉伸力学性能及显微组织的影响，分析了经不同温度退火后合金的断裂机理以及晶界两侧α团簇的变形机制。结果表明，经退火处理后的合金显微组织中α相排列有序，α片层厚度随退火温度的变化不大；显微硬度值受α相含量影响，但随退火温度变化不大；晶界两侧α团簇变形机制不同；裂纹易在β相处萌生并扩展；沿着沉积方向和垂直于沉积方向上的合金拉伸断裂机制不同，分别为韧性断裂和半韧性半解理断裂。

采用激光沉积修复技术修复预制槽损伤拉伸试样，通过光学显微镜和扫描电子显微镜对修复试件的显微组织、拉伸断口及断口附近变形组织进行分析观察。结果表明,修复区组织由Al枝晶和枝晶间Al-Si共晶组成，Si相呈珊瑚状形貌；修复占比为10%和20%的试件的室温抗拉强度分别达到了铸件标准的90%和88%，断后伸长率均优于铸件标准；基材区断裂机制为脆性断裂，而修复区为韧性断裂；基材区微裂纹断裂方式为穿晶断裂，而修复区为沿晶断裂。

利用6 kW光纤激光器对1.5 mm厚冷轧800 MPa级双相钢进行激光拼焊试验，研究激光焊接接头的显微组织演变规律、显微组织对显微硬度及疲劳性能的影响规律。结果表明，焊接接头主要包括焊缝区（WZ）、粗晶区（CGHAZ）、细晶区（FGHAZ）、混晶区（MGHAZ）和回火区（TZ），其中焊缝区和粗晶区显微组织均为马氏体，但焊缝区内的原始奥氏体晶界保留着柱状晶的生长形态，粗晶区内的原始奥氏体晶界呈多边形生长；细晶区和混晶区均为铁素体和马氏体，但细晶区的显微组织更为精细；回火区主要由铁素体和回火马氏体组成。混晶区和回火区显微硬度均低于母材，共同组成了焊接接头的软化区。由于软化区尺寸相对较窄（0.4 mm）且硬度降低幅度低（~6.8%），拉伸断裂位置出现在母材。在应力比为0.1的拉拉疲劳条件下，母材和焊接接头的疲劳极限分别为545 MPa和475 MPa，疲劳断裂未出现在软化区。母材中的疲劳裂纹在铁素体与马氏体两相界面萌生并扩展；而焊接接头中的疲劳裂纹则在焊缝中的奥氏体晶界上或马氏体板条内萌生，沿着焊缝中心处柱状原始奥氏体晶界的交汇处切断马氏体板条束扩展。

基于时域有限差分法/时域多分辨（FDTD/MRTD）混合方法研究了微粗糙光学表面与多体缺陷粒子的复合光散射问题。建立微粗糙光学表面与掩埋多体粒子复合散射模型，利用DB2小波尺度函数的移位内插原理，将计算区域分别划分为MRTD和FDTD方法区域，推导出复合散射场，计算微粗糙光学表面中掩埋多体粒子的复合散射截面，并与矩量法的结果比较以验证该方法的有效性。分析入射角、气泡粒子的个数、相对位置及深度等物性特征对微粗糙光学表面与掩埋多体粒子复合双站散射截面的影响。上述结果为光学无损检测、光学薄膜、微纳米结构的光学性能设计等领域提供技术支持。

研究了磁控溅射制备Sub/NiCrN_x/Ag/NiCrN_x/SiN_x/Air多层结构银反射镜的特性，分析了N₂对Ag薄膜、介质保护层及银反射镜光谱的影响。采用深度剖析X射线光电子能谱和透射电子显微镜分析了银反射镜短波波段（400~500 nm）反射率偏低的原因。采用分光光度计、扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了N₂占比对Ar/N₂混合气体溅射制备单层银膜光学性质、表面形貌及晶向结构的影响，比较了不同Ar/N₂比例混合气体溅射制备银反射镜的反射率，并分析了对应样品SiN_x保护层的化学计量比。实验结果显示，溅射制备银膜时，在Ar中引入一定比例的N₂，SiN_x保护层的化学计量比得到改善。当N₂体积比由0上升至40%时，Ar/N₂混合气体溅射制备的银反射镜在400 nm波长处反射率由71.7%提高到79.3%。此外，基于Ar/N₂混合气体溅射溅射制备的银反射镜样品具备优良的环境稳定性。

在不同位置和激光辐照能量的条件下, 采用传声器采集并提取了等离子体冲击波的压强值及其起始时间信息,分析了等离子体冲击波在空气中的传播规律，拟合得到了冲击波声压值与激光辐照能量的关系函数。结果表明，激光等离子体冲击波以球面波形式在空气中进行传播，其声压值与激光辐照能量呈非线性的正相关关系。

剪切散斑相移干涉术需要提取物体加载后的动态相位变化，因此提出一种基于主元分析的随机相移散斑图分析算法。该算法采用相关计算法从随机相移散斑图中获得随机相移条纹图，然后利用主元分析算法（PCA）从一组随机相移条纹图中提取动态相位分布。实验结果表明，相关计算法处理散斑图所得的随机相移条纹图具有较高信噪比,PCA提取的相位具有较高的精度和效率。该算法无需迭代计算，对随机相移条纹图的空间载波频率没有严格的要求，适合动态剪切散斑干涉测量。

针对传统排水量计量方法工作强度大、效率低等缺点，依托近年来迅速发展的三维激光扫描技术，提出了一种基于点云切片技术的排水量计量方法。该方法将船舶点云沿着z轴分割成若干切片点云，利用三角形面积法计算切片上下横截面面积，最终计算出每个切片的体积并累加获得船舶排水量。此外，通过建立船舶的三维模型，利用软件获得对应高度的排水量，并以此作为参考值与该方法的结果进行对比，最后计算计量结果的相对扩展不确定度。经实验验证，该方法能够以较高的精度获取船舶排水量，为船舶排水量的计量提供了一种全新的技术手段。

为了有效消除载波延迟对相位生成载波（PGC）算法的影响，提出了一种基于同步载波复原的混频基频、二倍频信号生成方法，直接从干涉信号中提取出载波信息并进行同步载波复原。阐述了该方法的生成原理，并通过理论分析、数值计算与仿真解调等手段对相位延迟的影响进行了详细的分析。仿真与实验结果表明，基于同步载波复原方法获得的混频信号与干涉信号完全对齐，可以保证PGC算法实现稳定、精确的解调。

光束自动对准技术是扫描干涉场曝光系统中的关键技术之一，两曝光光束位置与角度的重合程度直接影响所制作光栅掩模的槽型质量。针对光束对准过程中光束调整的两个运动维度之间存在相互耦合的情况，推导了存在耦合时对准算法的收敛条件，并分析了光路中反射镜与解耦平面之间存在的装调误差对对准性能的影响。分析得出，装调误差降低了光束对准系统性能，甚至导致对准算法发散，通过调节光路中反射镜M₂和解耦平面的距离L₂与反射镜M₁和解耦平面的距离L₁的比值L₂/L₁可以优化系统的收敛性能。实验结果表明，当L₂/L₁较大时对准系统调节性能较差，收敛速率较低；当L₂/L₁较小时光束对准系统可以快速地收敛到目标位置，有效地对光束进行对准调节。推导证明与模拟分析可为光束对准系统以及整个曝光光路的设计提供理论指导。

理论推导了轴棱锥顶点离轴加工误差的透射率函数。在惠更斯-菲涅耳衍射积分理论和稳相近似法的基础上，推导出顶点离轴轴棱锥后的衍射光场表达式，分析了顶点离轴加工误差对贝塞尔光束的影响。对顶点离轴轴棱锥后衍射光场进行数值模拟，结果表明，当为理想加工轴棱锥时，轴棱锥后的光场分布为近似理想贝塞尔光束；当存在加工误差时，衍射光斑对半分离。相同距离处，分离程度随顶点离轴误差的增加而增加；相同的顶点离轴误差下，分离程度随传输距离的增加而增加。同时，还研究了这种元件的加工厚度对光斑分离程度的影响，结果表明，随着加工厚度的增加，光斑分离程度也会逐步增大。研究结果对轴棱锥加工、贝塞尔光束应用等具有一定的指导意义。

提出了一种基于可见光发光二极管（LED）与摄像头成像通信的室内精确定位方法，旨在实现高精度、低成本、应用范围广泛、不易受干扰的室内定位。该方法利用摄像头接收加载在LED光上的身份识别信息（ID）获得LED的绝对位置信息，进一步从摄像头拍摄的图像中获取摄像头与LED的相对位置信息，结合接收端上的姿态传感器（电子罗盘）数据，便可计算得到摄像头的精确位置，实现定位功能。采用该方法进行了高精度室内定位实验测试，测试结果表明，该方法的定位精度可以达到厘米量级，且可以仅通过软件就将接收端布设在目前大多数智能终端上。

针对弹性光网络中业务的选路、频谱分配进行了研究，考虑到物理节点对业务安全性的影响，建立了以满足业务最低安全级别要求为约束、以最小化网络中最大占用频隙号为优化目标的全局约束优化模型。为有效求解该约束优化模型，设计了全局优化算法。将疏导后的业务按照某种排序策略进行排序，为每个业务选择K条满足业务最低安全级别要求的路径。利用改进的遗传算法为每个业务选择合适的路径并确定最优的频谱分配方案，使得网络中最大占用频谱号最小。为验证该算法的有效性，在不同的网络拓扑中进行了仿真，结果表明，所设计的算法可实现高效的频谱分配。

受海水吸收和散射的影响，长距离水下通信时信号幅度下降，信噪比(SNR)降低，最终导致水下激光通信系统的误码率（BER）提升，最远通信距离受限。为此，提出将最大比合并（MRC）分集接收技术应用于水下激光通信系统。分析和研究了在水体吸收和散射的综合作用下，MRC空间分集接收技术相对于等增益合并（EGC）空间分集接收技术对水下激光通信系统接收器性能的改善。推导了MRC加权系数分配方式，分析了接收支路数目与系统BER性能的关系，采用蒙特卡罗法对波长为532 nm的绿光在IB型水质下100 m处六路分集接收器中MRC相对于EGC的性能改善进行了仿真，并仿真了在Jerlov IB和II类水质下两种分集合并技术BER随通信距离的变化。由理论分析和仿真结果可知，MRC可以根据各路接收SNR情况更合理地分配加权系数，达到合并后的最佳SNR。在同等BER要求下，MRC可以提高水下激光通信的最远传输距离，在同等传输距离下，MRC可以降低通信系统的BER，为水下长距离激光通信系统的工程化提供了一种解决方案。

航空平台是天、空、地一体化立体空间网络的重要节点，建立空星、空空、空地激光通信链路是实现机载激光通信的关键。介绍了机载激光通信实验系统的组成与工作原理；进行了机载激光通信系统特殊性分析，包括大气附面层、平台随机大幅度扰动、平台高频振动、大气信道等外界约束环境对激光通信系统性能的影响以及相关抑制技术；具体介绍了飞艇-船舶间空地激光通信实验、双直升机间空空快速捕获实验以及双固定翼飞机间空空远距离激光通信的实验成果。

报道了中心对称光折变晶体中Kagome型光格子内缺陷孤子的存在及其稳定性。由于缺陷强度的变化，这些缺陷孤子能存在于不同的带隙内。当缺陷为正时，这些缺陷孤子只存在于半无限带隙内。利用扰动增长率和光波传播法，研究了这些缺陷孤子的稳定性。结果表明，通过扰动增长率和光波传播法得到这些缺陷孤子的稳定性是相同的，低功率正缺陷孤子是稳定的，高功率正缺陷孤子是不稳定的。当缺陷为负时，缺陷孤子存在于半无限带隙和第一带隙内。在半无限带隙内，中功率负缺陷孤子是稳定的，高功率和低功率负缺陷孤子是不稳定的。在第一带隙内，负缺陷孤子都是稳定的。

报道了1064 nm单频激光抽运的KTP晶体外腔单谐振光参量振荡器(OPO)，获得了波长为2.05 μm的纳秒激光脉冲输出。在平-平腔中，将2块II类相位匹配KTP晶体按走离补偿方式放置，在400 Hz重复频率下，抽运单脉冲能量达到5 mJ时获得了单脉冲能量为0.9 mJ的2.05 μm信号光输出，其脉宽约为3.7 ns，对应抽运光-信号光转换效率约为18%，光束质量因子M2在x、y方向分别为2.08、3.03。

针对现有普通偏振分光棱镜（PBS）消光比低、偏振串扰等不足，提出一种由PBS和偏振片构成的高精度偏振分光系统。在PBS的反射通道和透射通道插入偏振片，并调整偏振片的透光轴方向，以便最大程度地抑制偏振串扰。理论计算和数值仿真一致表明，该偏振分光系统能够实现更高精度的偏振分光。实验测得，当入射光强度比为-47.5 dB时，普通PBS的偏振分光误差为57.3%，添加了偏振片的偏振分光系统的偏振分光误差为14.3%；而当入射光强度比为47.8 dB时，普通PBS的偏振分光误差为15.5%, 添加了偏振片的偏振分光系统的偏振分光误差为8.6%。提出的偏振分光系统简单实用，可广泛应用于偏振光学系统中。

提出了一种基于硫化铅(PbS)光纤的折射率/曲率不敏感的光纤温度传感器。该传感器制作简单，只需将一段PbS光纤无错位熔接在两段单模光纤之间即可。由于PbS光纤纤芯特殊的折射率分布，当光线由输入单模光纤进入PbS光纤时，它会在PbS光纤纤芯中激发出不同的模式，不同模式在进入输出单模光纤时将会发生干涉。当外界环境温度变化时，PbS光纤中不同模式间的光程差将会发生变化，从而引起传感器传输光谱的变化，因此可以通过检测传输光谱的变化实现对外界温度的测量。通过实验发现，PbS光纤长度为4 mm时，即可得到完整的周期性干涉谱。对该传感器进行温度、折射率与曲率传感实验，可得温度灵敏度为55.45 pm/℃，折射率灵敏度为2.08 nm/RIU(其中RIU为单位折射率)，曲率灵敏度为-0.29 nm/m-1，说明该传感器对折射率和曲率不敏感，避免了温度测量时，折射率与曲率对其的影响。该传感器具有很小的结构尺寸，能够很好地应用在生物化学、工业生产等的温度测量场合。

基于Michelson干涉光路的光纤水听器内部存在法拉第旋镜，其传感信号受到强电磁场的干扰。改进的传感光路结构将法拉第旋镜与光纤水听器分离，使得传感信号不受强电磁场的干扰。制作了新型光纤水听器，并将其安装于大型变压器内部。利用制作的光纤水听器成功测量了不同负载电流情况下变压器内部的噪声。

采用激光诱导击穿光谱（LIBS）技术结合偏最小二乘判别分析（PLS-DA）对新疆、青海和俄罗斯的白色软玉进行产地研究。选取产自新疆（和田、于田、且末）、青海（格尔木）、俄罗斯（贝加尔湖）的146个白色软玉样品作为样品集，从样品集中随机抽取111个样品作为校正集，用于建立PLS-DA识别模型，剩余35个样品作为验证集，用于检验PLS-DA识别模型的预测效果。采用LIBS对三个产地的软玉样品进行成分分析，选择Na、K、Al、Li、Be、Mn、Sr、Zr、Ba、Y、Ce作为目标元素，并选取589.995，766.490，396.152，670.793，313.042，257.610，407.771，389.138，455.403，437.493，401.239 nm处的谱线作为目标元素的分析谱线，选取Si元素作为内标元素，以其在 288.158 nm处的谱线作为内标元素分析谱线，分别计算各目标元素与内标元素的谱线强度的比值Rx，由Rx组成自变量矩阵，用于模型的建立与预测。实验结果表明，采用LIBS结合PLS-DA建立的产地识别模型，其校正自变量和验证自变量与实际分类变量的相关系数都大于0.9，PLS-DA识别模型的交叉验证均方根误差和预测均方根误差均小于0.29，PLS-DA产地识别模型对验证集中新疆（和田、于田、且末）、青海（格尔木）、俄罗斯（贝加尔湖）产地的35个白色软玉样品的识别正确率为92%。研究表明，采用LIBS结合PLS-DA能够快速有效识别三大产地的白色软玉。

中红外超连续谱光源在生物医学、光谱学、光电对抗和环境科学等领域具有广阔的应用前景。目前，利用声子能量比石英低的氟化物光纤可以将超连续谱光源的光谱拓展至4.2 μm，利用声子能量更低的硫系玻璃光纤或波导可获得波长更长的超连续谱光源。但是，利用硫系玻璃光纤产生超连续谱光源时，通常将高峰值功率的光参量放大器作为抽运源，使得超连续谱光源存在体积大、价格昂贵、稳定性差、不易维护等缺点，不利于实际应用。2016年9月，本课题组采用级联氟化物光纤和硫化物光纤产生超连续谱激光，获得了平均输出功率大于60 mW、波长范围为2.0~5.5 μm的光谱平坦型超连续谱激光光源。实验中采用掺铥光纤放大器(TDFA)作为抽运源，放大器输出的2.0~2.5 μm超连续谱激光先后在一段氟化物光纤和一段硫系玻璃光纤（材料为As2S3,长度为2.5 m）中实现了光谱拓展。超连续谱激光光源的系统结构如图1(a)所示，其中TDFA与氟化物光纤采用直接熔融连接的方式，氟化物光纤的输出通过透镜组（L1和L2）耦合进入硫系玻璃光纤。图1(b)对比了氟化物光纤和硫系玻璃光纤产生的超连续谱光谱，可以看出，受氟化物光纤材料的吸收限制，输出超连续谱的长波仅达到4200 nm；通过硫系玻璃光纤后，超连续谱光源的光谱进一步向长波拓展了1000 nm左右，最终输出超连续谱激光的长波达到5500 nm。输出超连续谱光源的10 dB光谱带宽为3050 nm，对应波长范围为2090~5140 nm，平均输出功率为62.8 mW。研究发现，硫系玻璃光纤中的光谱展宽主要是由自相位调制和受激拉曼散射的非线性效应引起的。该超连续谱激光采用光纤激光作为抽运源，结构紧凑且稳定性好，成为一种面向实际应用的高亮度2.0~5.5 μm宽谱光源。