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CN109477996B - 用于生成具有限定大致上连续的超连续谱的波长的光子束的装置 - Google Patents

用于生成具有限定大致上连续的超连续谱的波长的光子束的装置 Download PDF

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CN109477996B CN201780022971.8A CN201780022971A CN109477996B CN 109477996 B CN109477996 B CN 109477996B CN 201780022971 A CN201780022971 A CN 201780022971A CN 109477996 B CN109477996 B CN 109477996B
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Abstract

本发明涉及一种生成装置(DG)，其包括：至少一个脉冲激光源(SL)，其以单一空间模式和以具有高泵浦能量的脉冲输送具有至少一个波长的初级光子；形成装置(MM)，其作用在所述初级光子上以输送输入光束(FE)，以及具有至少十种模式的至少一根光纤(FO)，泵浦能量最初分布在这些模式之间，并且在通过从处于所述基本模式中的初级光子的波长的波长转换生成各种波长的次级光子之前，所述光纤(FO)能够经由非线性效应将所述泵浦能量重新定位到所述基本模式中。

Description

用于生成具有限定大致上连续的超连续谱的波长的光子束的 装置
技术领域
本发明涉及负责生成多色光子束的装置以及使用这种装置的分析系统。
背景技术
如本领域技术人员所知，在某些领域中，使用输送具有在大光谱宽度(通常为几十纳米至几百纳米)上大致上连续分布的波长的光子束的激光源。在样品(可能是医疗样品)的分析领域中情况尤其如此。
这些多色源(其通常被称为连续谱)通常由涉及非线性效应的光-物质相互作用产生。多色源通常包括至少一个输送具有“初级”波长的“初级”光子的脉冲激光源以及微结构的光纤，以便从初级光子生产包含具有若干“次级”波长的次级光子(一起形成超连续谱)的输出光束。
非线性微结构光纤通常由二氧化硅制成并且包括旨在限制光功率的微结构以便增加光-物质相互作用并且因此改善初级波长到许多次级波长的转换。举例来说，这些微结构可以形成Bragg光栅，该Bragg光栅横向于光纤中光的传播方向并且能够改变通过光所见的色散关系。
利用这种类型的光源，即采用一个或多个微结构光纤的光源，有可能获得具有从近紫外线(或UV)(约350nm)到中红外线(通常5μm)范围的光谱宽度的稳定发射。由二氧化硅制成的微结构光纤的性能例如限制于超过约2.4μm的红外线。
不幸的是，这些微结构光纤的芯具有较小的直径。因此，当能量被高度限制到微结构光纤时，非常快地达到该微结构光纤的芯材料损坏的阈值，并且因此采用该微结构光纤的光源不能输送高输出能量。此外，当这些微结构光纤以正常色散机制泵浦时，这通过受激拉曼效应引起转换光谱的不连续生成，并且因此采用所述微结构光纤的光源不能被认为是真正的连续谱。
作为结果，由于发射的辐射的光谱不连续性，这些光源不能用于某些应用中，例如多重相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)显微光谱。将回想到，多重CARS显微光谱特别用于成像和光谱学领域以识别和定位样品内或开放空间中的特定化学物质。
当希望生成具有非常高的能量的超连续谱时，必须使用具有明显大于单模或准单模微结构光纤的芯直径的光纤。为此，可以使用多模光纤。
后一种类型的光纤允许引导更高的能量，但是由于其较大的芯宽度而不具有极大地改变引导色散的能力。辐射输出在多个模式之间均匀分布，这极大地降低了输出辐射的亮度。
通过特别是拉曼效应和参量过程的混合，可以在光纤中产生超连续谱。由于拉曼效应和色散机制，在高于初级(或泵浦)波长的波长处生成超连续谱的次级光子，这使得难以在低于泵浦波的波谱域中生成次级波长。对于位于正常色散机制中的激发波长，由于拉曼增益的非连续分布，超连续谱的波长以包的形式生成，这阻止了实现真正的光谱连续性。除了由拉曼转换引起的部分模态滤波，输出辐射还以许多模式获得，这降低了光源的亮度和空间相干性。
发明内容
本发明的目的具体是为了改善就亮度和光谱连续性而言的情况。
具体地，为此本发明提供了一种旨在生成多色光子束的装置，并且该装置包括：能够在单一空间模式中输送具有至少一个波长的初级光子的至少一个脉冲激光源，能够作用在初级光子上以输送输入光束的形成装置，以及布置成从输入光束产生包含具有多个波长的次级光子的多色输出光束的至少一根光纤。
该生成装置的特征在于：
-其脉冲激光源能够以具有高泵浦能量的脉冲输送初级光子，以及
-每根光纤至少有十种模式，其中一种被称为基本模式，并且初级光子的泵浦能量最初分布在这些模式之间，并且在通过从基本模式中的初级光子的波长的波长转换生成各种波长的次级光子之前，所述光纤能够经由非线性效应将该泵浦能量重新定位到基本模式。
因此，通过使用由高能量脉冲泵浦的非常多模的光纤，有利地可以在基本模式中以及在可见光和红外域中获得具有连续光谱的高空间相干光子超连续谱。
根据本发明的装置可以包括可以单独或组合实现的其它特征，并且具体地：
-初级光子的泵浦能量的重新定位可以通过至少一个参数来控制，该参数选自(至少)对光纤的能量的耦合的修改、光纤的芯的折射率变化分布以及输入光束的偏振；
Figure BDA0001825201000000031
其形成装置可以被布置成作用在初级光子上使得输入光束稍微发散地耦合到光纤的芯；
Figure BDA0001825201000000032
其形成装置可以被布置成作用在初级光子上使得输入光束可以具有线性或椭圆偏振；
Figure BDA0001825201000000033
其/每根光纤可以包括具有折射率变化分布的芯，所述折射率变化分布选自(至少)包括抛物线分布、高斯分布、超高斯分布、三角形分布、洛伦兹分布、多凸角分布、方形双曲正割分布和矩形分布的组合；
-波长转换可以选自(至少)通过自相位调制的转换、通过交叉相位调制的转换、通过拉曼效应的转换、通过孤子效应的收敛和通过参量混合的转换；
-其/每根光纤可以掺杂有离子。在这种情况下，其还可以包括能够向所述/每根光纤中注射辅助光子的辅助激光源，所述辅助光子旨在与所述离子相互作用以便引起向次级光子的转换的增加。
-其/每根光纤可以具有纵向周期性标记，该纵向周期性标记能够引起初级光子的泵浦能量的重新定位的改善；
-其/每根光纤可以具有绝热锥；
-其/每根光纤可以是所谓的“保偏”光纤；
-其/每根光纤可以具有选自(至少)圆形几何形状、矩形几何形状和六边形几何形状的横断几何形状；
-其/每根光纤可以受到机械应力以促进初级光子的泵浦能量的重新定位；
-其/每根光纤可以具有至少20种模式；
-其可以包括多根(至少两根)光纤；
-其脉冲激光源可能能够以具有包括在几百纳秒至几十纳秒之间的持续时间的脉冲输送初级光子；
-其可以包括谐振腔，该谐振腔一方面包括能够接收输入光束的半反射入射镜，并且该/每根光纤的入口被紧固到该半反射入射镜，并且该谐振腔另一方面包括能够输送输出光束的半反射出射镜；
-初级光子的泵浦能量经由非线性效应的重新定位可以有利地执行到高模式(LP11模式或更高的模式)中。
本发明还提供了一种用于分析样品的系统，该系统包括至少一个上述类型的生成装置并且能够输送用于分析样品的多色输出光束。
例如，这种系统可能能够通过多重相干反斯托克斯拉曼散射(或CARS)进行对样品的分析。
还例如，这种系统可能能够通过线性荧光和非线性荧光进行对样品的分析。
附图说明
通过研究下面的详细描述和附图，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，其中：
-图1示意性地和功能性地示出了根据本发明的生成装置的第一示例实施例；
-图2以曲线图示意性地示出了根据本发明的生成装置的入射光束的功率(P，以dB为单位)随着波长(λ，以nm为单位)而变化的示例；
-图3以曲线图示意性地示出了根据本发明的生成装置的输出光束的功率(P，以dB为单位)随着波长(λ，以nm为单位)而变化的示例，该生成装置具有作为输入光束的光束，其变化模式如图2中所示；
-图4示意性地和功能性地示出了根据本发明的生成装置的第二示例实施例；
-图5示意性地和功能性地示出了根据本发明的生成装置的第三示例实施例；
-图6A和图6B分别示意性地示出了输入光束聚焦和散焦到光纤芯中的示例；以及
-图7示意性地示出了输入光束的两种类型的净化的结果。
具体实施方式
本发明的目的具体是提供一种旨在生成高亮度的准单模输出光束FS的装置DG，其中光子具有限定大致上连续的(超)连续谱的波长。
在下文中，生成装置DG将以非限制性示例的方式被认为旨在形成用于分析样品(可选地为医疗类型)的系统的一部分。然而，本发明不限于该类型的系统。特别地，本发明涉及包括能够生成多色光子束的至少一个装置所需的任何系统。
此外，在下文中，以非限制性示例的方式，分析系统被认为能够执行样品的多重相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)分析。这样的样品可以例如是血液样品。然而，本发明不限于该类型的分析。因此，本发明还涉及例如通过线性荧光和非线性荧光的对样品的分析。
总体上，本发明涉及许多领域，并且尤其涉及生物光子学(并且尤其是细胞诊断)、相干断层扫描、流式细胞术、化学元素的远程筛选(例如用于机场安全)、个体的检查(例如医疗领域中的)、爆炸物的检测和细菌的检测。
图1、4和5示意性地示出了根据本发明的生成装置DG的三个非限制性示例实施例。
如所示出的，根据本发明的(生成)装置DG包括至少一个脉冲激光源SL、形成装置MM以及至少一个多模光纤FO。
脉冲激光源(或泵浦激光)SL能够输送所谓的“初级”光子，初级光子具有至少一个以下称为“初级”(或泵浦)波长的波长。该初级(或泵浦)波长取决于应用的要求而选择，并且因此取决于所期望的光谱带而选择。因此，该波长将可能属于红外光(或IR)、可见光或紫外光(或UV)的域。这些初级光子也可以属于多个域，例如红外波长及其二次谐波。
另外，脉冲激光源SL能够以具有高泵浦能量(或峰值泵浦功率)的脉冲输送初级光子。优选地，该峰值功率高于30kW，这对应于高于5GW/cm2的强度。
例如，该脉冲激光源SL可以包括产生具有10ps至50ns范围的脉冲的1064nm的光子的Nd：YAG激光器。然而，该脉冲激光源SL还可以例如包括微激光器或锁模激光器或者甚至增益开关激光器。
在图1、4和5中非限制性地示出的三个示例中，(生成)装置DG仅包括产生输入光束FE的单个脉冲激光源SL。然而，该装置DG可以包括多个(至少两个)脉冲激光源SL，所述脉冲激光源彼此不同但不一定彼此相干。
形成装置MM能够作用在初级光子上以输送输入光束FE，输入光束FE可以是聚焦的或发散的。例如，形成装置MM可以被布置成作用在初级光子上使得输入光束FE稍微发散地耦合到光纤FO的芯。
优选地，这些形成装置MM还被布置成作用在初级光子上使得输入光束FE具有选定的偏振(或场的振荡方向)。该偏振优选是线性的。然而，该偏振也可以是圆形或椭圆形的。将注意到，(脉冲)激光源SL输送已经被偏振的光束并且因此后者的偏振可以通过激光腔外部的半波片或四分之一波片转动或修改以促进某些非线性效应。因此，相对于光纤FO的偏振的取向/修改允许最终光谱被(适度地)修改。输入泵浦光束的发散的修改允许初级光子以激发相对大量模式的方式耦合。
在图1、4和5中非限制性地示出的三个示例中，形成装置MM在脉冲激光源SL的相对于初级光子的传播方向的下游包括能够给予初级光子选定偏振(例如线性偏振)的波片LP以及能够经由聚焦或散焦效应将初级光子耦合到光纤FO的聚焦透镜LF以便激发相对大量的模式。图6A和6B分别示出了输入光束FE聚焦和散焦到光纤FO的芯中的示例。将注意到，波片LP可以在聚焦透镜LF之后放置。
所述/每根光纤FO是非常多模的，这意味着其具有至少十种模式，并且优选地至少有二十种模式，并且输入光束FE的初级光子的泵浦能量最初分布在这些模式之间。将注意到，这些模式中的一个被称为基本模式。
将注意到，在图1、4和5中非限制性地示出的三个示例中，装置DG仅包括单根光纤FO。然而，其可以包括多根(至少两根)光纤FO。
所述/每根光纤FO能够接收输入光束FE并且被布置成从输入光束FE产生多色输出光束FS，所述多色输出光束FS包含具有多个波长的所谓的“次级”光子。例如，并且作为非限制性示出的，光纤FO的入射端可以被牢固地紧固到耦合装置MC，该耦合装置MC经由输入端接收输入光束FE。这些耦合装置MC可以例如采取基于微透镜的耦合器的形式，该耦合器负责更精确地将输入光束FE重新聚焦(或可选地散焦)到光纤FO的入射端的芯中。
所述/每根光纤FO可以例如由二氧化硅或其它材料(例如碲化物、硫族化物或氟化物玻璃)制成并且可以可选地被掺杂。例如，其可以是SF50OM2型或50/125折射率梯度型。
所述/每根光纤FO能够经由非线性效应将泵浦能量(在其各种模式之间分布的)重新定位到其基本模式，然后通过波长转换从由于重新定位而处于基本模式的初级光子的(初级或泵浦)波长生成具有各种波长的被称为“次级”光子的光子。
将注意到，当初级光子具有多个波长时，它们都“重新定位”到基本模式中。
初级(泵浦)光子耦合到光纤FO以便激发其模式的最大数量。然后，(初级光子的)泵浦能量足够高以引起其重新定位(或其转移)到称为基本模式的单一模式。这有时被称为“空间净化”。
泵浦能量的该转移(或该重新定位)经由至少一个参数来控制，该参数至少选自对光纤FO的能量耦合的修改、光纤FO的芯的折射率变化分布以及输入光束FE的可能偏振。
优选地，上述三个参数用于控制转移(或重新定位)。在这种情况下，如上所述，优选输入光束FE具有线性偏振。同样地，在该情况下，优选光纤FO的纤芯具有至少选自抛物线分布、高斯分布、超高斯分布(例如由孔产生)、三角形分布、洛伦兹分布、多凸角分布、方形双曲线正割分布和矩形分布的折射率变化分布。
通过重新定位实现的该空间净化通过非线性效应(并且更确切地说是Kerr效应)的影响而发生，该非线性效应用作光纤FO的各种模式之间的能量传递的前体。由此得到输出光束FS的亮度的实质性改善。
接下来，已经重新定位到基本模式中的初级光子的所有能量用于通过由至少一种非线性效应所得的波长转换将光谱扩展到红外或可见域中。
优选地，这些波长转换选自通过自相位调制的转换、通过交叉相位调制的转换、通过拉曼效应的转换、通过孤子效应的转换和通过参量混合的转换中的至少一种。关于通过拉曼级联的转换，有利于泵浦能量引起拉曼增益的饱和，因为这使得可以在正常色散机制下使输出光谱从能量的观点平坦。
图2示出了装置DG的输入光束FE的功率(以dB为单位)随着波长λ(以nm为单位)而变化的示例。在此处，激光源SL生成(泵浦)波长等于1064nm的初级光子。
图3示出了当其输入光束FE具有图2所示的变化模式时，由装置DG输出的光束FS的功率(以dB为单位)随着波长λ(以nm为单位)而变化的示例。可以看出，此处在约800nm上获得大致上连续的光谱，另外，该光谱在几乎400nm上从能量观点看特别平坦。这种光谱非常适合于许多应用，并且特别是多重CARS微光谱学。
下面给出了允许解释获得大致上连续的多色输出光束FS的机制的更详细的解释。
首先，初级(泵浦)光子形成耦合到多模光纤FO的高功率、(在此)纵向单色、空间单模激光波。在传播到光纤FO的第一厘米期间，该激光波的空间分布被修改并且在各种模式之间的群速度差异的作用下变成略微多模式。
这些模式之间的线性耦合允许在通过光纤FO的传播的整个长度上获得周期性图像(热点)。该周期取决于相互作用模式的传播常数。
由于高功率，该周期性图像允许光纤FO的芯的折射率的周期性调制(经由Kerr效应)，然后光纤FO在各模式之间传递相位匹配(这就是所谓的四波混频)。然后，该相位匹配允许将各种模式的能量转移到拥有最低速度的模式，即基本模式。
随后，由于其高能量(由转移产生)，该基本模式在自相位调制的作用下与其它模式分离，由此停止能量转移的过程并且在该单一基本模式中最终捕获能量。因此，初级光子的能量被重新定位到基本模式。
根据本发明的一个变型，将注意到，初级光子的泵浦能量经由非线性效应的重新定位可以被执行到高模式(LP11模式或更高的模式)中。图7示出了输入光束的两种类型的“净化”：基本模式的净化(箭头A)以及高阶L11模式的净化(箭头B)。
接下来，在光纤中存在的波长转换机制的效应下(自相位调制和/或交叉相位调制和/或拉曼效应和/或孤子效应和/或参量混合)，该单一横向基本模式的初级光子的波长被转换成也在该基本模式中的其它波长。换句话说，在单个空间模式中获得光的超连续谱。
将注意到，激光源SL可能能够以具有包括在几百纳秒至几十纳秒之间的持续时间的脉冲输送初级光子。这些优选脉冲持续时间旨在确保传播机制允许忽略泵浦能量分布在其间的各种模式之间的时间间隔的影响(然后，脉冲的持续时间必须长于各模式之间的组合时间差)。对于较短的持续时间，色散效应成为问题，并且对于较长的持续时间，难以获得具有高峰值功率的脉冲。
还将注意到，如图4的第二示例中非限制性地示出的，装置DG还可以包括容纳其/每根光纤FO的谐振腔CR。该谐振腔CR允许次级光子的振荡，能够引起非线性波长转换的放大。该谐振腔CR优选地与长初级脉冲一起使用。这样的谐振腔CR一方面可以包括能够接收输入光束FE并且例如所述/每根光纤FO的入射端紧固到其上的半反射入射镜ME，并且另一方面可以包括例如光纤FO的出射端紧固到其上并且能够输送出射光束FS的反射出射镜MS。
还将注意到，所述/每根光纤FO可以掺杂有离子。在这种情况下，并且如图5的第三示例中非限制性地示出的，装置DG还可以包括辅助激光源SLA，该辅助激光源SLA能够将旨在与离子相互作用以引起向次级光子的转换的增加的辅助光子注射到光纤FO中。
例如，所述/每根光纤FO可以掺杂有稀土离子，并且具体地是钕离子、镱离子、镨离子、钬离子、铒离子或铥离子。举例来说，对于镱(Yb)离子和铒(Er)离子，辅助激光源SLA的发射波长可以等于980nm，或者对于钕(Nd)离子，发射波长可以等于808nm。
作为变型，所述/每根光纤FO可以掺杂有其它类型的离子，例如锗离子或铬离子。
还将注意到，所述/每根光纤FO可以具有能够引起初级光子的泵浦能量的重新定位的改善的周期性纵向标记。该标记可以通过敲打两个单色波长(随后被称为“光学极化”)产生，然而也可以通过用局部地改变二氧化硅的芯的折射率的紫外激光重复照射来产生。
还将注意到，所述/每根光纤FO可以具有绝热锥。光纤FO的芯的该锥的目的是过滤高阶模式并且从而改善光束的净化。
还将注意到，所述/每根光纤FO可以是“保偏”光纤。具体地，偏振状态的修改可能降低向其它波长的非线性转换的效率。
还将注意到，所述/每根光纤FO可以具有至少选自圆形几何形状、矩形几何形状和六边形几何形状的横断几何形状。该几何形状允许修改模式的传播常数并生成更多或更少数量的四波模态混合类型的非线性效应。
还将注意到，所述/每根光纤FO可以受到机械应力以便促进初级光子的泵浦能量的重新定位。为此，所述/每根光纤FO可以例如围绕允许在其中(被动地或主动地)引起机械应力的装置缠绕，这些应力旨在打破光纤FO的各种模式之间的正交性并且从而促进空间重新定位的发生。例如，该装置可能是光纤FO围绕其缠绕的机械心轴。心轴直径的改变拉伸光纤FO并导致机械应力。
还将注意到，可以设想一个接一个地使用多根光纤FO，并且可选地所述多根光纤FO具有不同的特性。这例如允许在光谱的逐渐变宽期间调节材料的透明度。举例来说，有可能使用由二氧化硅制成的光纤延伸至2.4μm，然后使用由氟化物玻璃制成的光纤以实现5μm。这也允许沿着传播的整个长度调节材料的非线性。
本发明具有许多优点，其中：
-其允许以高光谱功率密度获得大致上连续的(超)连续谱；
-其允许改善宽带辐射的相干性，该相干性通常由于多模态传播而恶化。

Claims (19)

1.一种用于生成多色光子束的装置(DG)，所述装置(DG)包括：至少一个脉冲激光源(SL)，其能够以单一空间模式输送具有至少一个波长的初级光子；形成装置(MM)，其能够作用在所述初级光子上以输送输入光束(FE)；以及至少一根光纤(FO)，其被布置成从所述输入光束(FE)产生包含具有多个波长的次级光子的多色输出光束(FS)，所述装置(DG)的特征在于，所述脉冲激光源(SL)能够以具有高泵浦能量的脉冲输送所述初级光子，并且所述光纤(FO)具有至少十种模式，所述模式中的一种被称为基本模式，并且所述初级光子的泵浦能量最初分布在这些模式之间，并且在通过从处于所述基本模式中的初级光子的所述波长的波长转换生成各种波长的所述次级光子之前，所述光纤适于经由Kerr效应将所述能量重新定位到所述基本模式中。
2.根据权利要求1所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述初级光子的泵浦能量的重新定位由至少一个参数控制，所述至少一个参数选自包括对所述光纤(FO)的能量耦合的修改、所述光纤(FO)的芯的折射率变化分布以及所述输入光束(FE)的偏振的组合。
3.根据权利要求2所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述形成装置(MM)被布置成作用在所述初级光子上使得所述输入光束(FE)发散地耦合到所述光纤(FO)的芯。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述形成装置(MM)被布置成作用在所述初级光子上使得所述输入光束(FE)具有线性或椭圆偏振。
5.根据权利要求2至3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述光纤(FO)包括具有折射率变化分布的芯，所述折射率变化分布选自包括抛物线分布、高斯分布、超高斯分布、三角形分布、洛伦兹分布、多凸角分布、方形双曲线正割分布和矩形分布的组合。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述波长转换选自包括通过自相位调制的转换、通过交叉相位调制的转换、通过拉曼效应的转换、通过孤子效应的收敛和通过参量混合的转换的组合。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述光纤(FO)掺杂有离子，并且所述装置包括能够向所述光纤(FO)中注射辅助光子的辅助激光源(SLA)，所述辅助光子旨在与所述离子相互作用以引起向所述次级光子的转换的增加。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述光纤(FO)具有纵向周期性标记，所述纵向周期性标记能够引起所述初级光子的泵浦能量的所述重新定位的改善。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述光纤(FO)具有绝热锥。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述光纤(FO)是所谓的“保偏”光纤。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述光纤(FO)具有选自包括圆形几何形状、矩形几何形状和六边形几何形状的组合的横断几何形状。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述光纤(FO)受到机械应力以便促进所述初级光子的泵浦能量的重新定位。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述光纤(FO)具有至少20种模式。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述装置包括多根光纤(FO)。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述脉冲激光源(SL)能够以具有包括在几百纳秒至几十纳秒之间的持续时间的脉冲输送所述初级光子。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生成多色光子束的装置(DG)，其特征在于，所述装置包括谐振腔(CR)，所述谐振腔(CR)包括：i)能够接收所述输入光束(FE)并且所述光纤(FO)的入射口紧固到其上的半反射入射镜(ME)，以及ii)能够输送所述输出光束(FS)的半反射出射镜(MS)。
17.一种用于分析样品的系统，其特征在于，所述系统包括至少一个能够输送用于分析所述样品的多色输出光束(FS)的如前述权利要求中任一项所述的生成装置(DG)。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述系统能够通过多重相干反斯托克斯拉曼散射进行对所述样品的分析。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述系统能够通过线性荧光和非线性荧光进行对所述样品的分析。
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