"試料の分光分析用のレーザ発光装置であって、ポンプビームI5,J3および励起ビームI2,J2の一次レーザ発光源401であって、ナノ秒またはサブナノ秒のパルス持続時間で2つのビームがパルス化される一次レーザ発光源401と、広いスペクトルバンドを有するプローブビームI4,J7を形成するために前記励起ビームが注入される非線形光ファイバ406と、前記ポンプビームまたは前記励起ビームの一方の時間プロファイル制御装置405であって、時間エンベロープに関して実質的に等しいパルス持続時間を有するポンプビームおよびプローブビームを取得するために、非線形光ファイバにより生成されたプローブビームの非線形な時間広がりを補償可能な時間プロファイル制御装置405と、試料の分光分析を考慮した、前記ポンプビームおよび前記プローブビームの空間的なオーバーラップ手段409と、を備えることを特徴とするレーザ発光装置。時間プロファイル制御装置は、励起ビームのパルス持続時間を低減可能であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ発光装置時間プロファイル制御装置は、複屈折材料82と、偏光子85とを備え、励起ビームI2は、時間プロファイルの制御装置の入力において、前記複屈折材料の複屈折軸と異なる方向に沿って偏光していることを特徴とする請求項2に記載のレーザ発光装置。時間プロファイル制御装置は、複屈折ファイバ82を備えることを特徴とする請求項3に記載のレーザ発光装置。時間プロファイル制御装置は、可飽和吸収体材料を備えることを特徴とする請求項2に記載のレーザ発光装置。時間プロファイル制御装置は、ポンプビームのパルス持続時間を広げることを可能にすることを特徴とする請求項1に記載のレーザ発光装置。時間プロファイル制御装置は、分散光ファイバを備えることを特徴とする請求項6に記載のレーザ発光装置。一次レーザ光源は、ナノ秒またはサブナノ秒レーザ発光源401と、前記ポンプビームおよび前記励起ビームを形成するために、放出波を2つの制御されたパワーのビームに分離する装置402とを備えることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のレーザ発光装置。一次レーザ光源は、マイクロレーザであることを特徴とする請求項8に記載のレーザ発光装置。前記非線形光ファイバより上流に、光ファイバ905をさらに備えることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載のレーザ発光装置。ポンプビームおよびプローブビームの光路を調整するための光ディレイライン407をさらに備えることを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載のレーザ発光装置。少なくとも第1のポンプビームとは異なる波長の第2のポンプビームを生成するためにポンプビームが注入される高調波発生用の非線形光学装置をさらに備えることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載のレーザ発光装置。試料の分光分析システム40,90であって、請求項1から12のいずれかに記載のレーザ発光装置と、前記レーザ発光装置から放出されたポンプビームおよびプローブビームの試料内部での非線形相互作用によって生じる波のスペクトルおよび/または時間分析装置411と、を備えることを特徴とする分光分析システム40,90。試料の分光分析用のレーザ発光方法であって、ポンプビームおよび励起ビームの発光であって、ナノ秒またはサブナノ秒のパルス持続時間で2つのビームがパルス化される発光と、広いスペクトルバンドを有するプローブビームI4,J7を形成するための、非線形光ファイバ中への前記励起ビームの注入と、前記ポンプビームまたは前記励起ビームの一方の時間プロファイルの制御であって、時間エンベロープに関して実質的に等しい持続時間を有するポンプビームおよびプローブビームを取得するために、前記非線形光ファイバにより生成されたプローブビームの非線形な時間広がりを補償可能とする制御と、試料の分光分析を考慮した、前記ポンプビームおよび前記プローブビームの空間的なオーバーラップと、を備えることを特徴とするレーザ発光方法。前記ポンプビームまたは前記励起ビームの一方の時間プロファイルの制御は、励起ビームの時間幅の低減を含むことを特徴とする請求項14に記載のレーザ発光方法。前記ポンプビームまたは前記励起ビームの一方の時間プロファイルの制御は、ポンプビームの時間幅の拡大を含むことを特徴とする請求項14に記載のレーザ発光方法。前記非線形光ファイバ中への注入前の励起ビームの増幅をさらに含むことを特徴とする請求項14から16のいずれかに記載のレーザ発光方法。しかしながら、本出願人は、図3に記載されるような装置において、CARSメカニズムにおけるポンプとプローブとの間の相互作用効率を制限する、フォトニック結晶ファイバ中で生じたスーパーコンティニュームパルスの非線形な時間広がりを指摘する。本発明の一つの目的は、特に従来技術の限界を克服することのできる、試料の分光分析に適したレーザ発光装置を提供することである。第1の態様によれば、本発明は、試料の分光分析用のレーザ発光装置に関する。この装置は、ポンプビームおよび励起ビームの一次レーザ発光源であって、ナノ秒またはサブナノ秒のパルス持続時間で2つのビームがパルス化される一次レーザ発光源と、広いスペクトルバンドを有するプローブビームを形成するために前記励起ビームが注入される非線形光ファイバと、前記ポンプビームまたは前記励起ビームの一方の時間プロファイル制御装置であって、時間エンベロープに関して実質的に等しい持続時間を有するポンプビームおよびプローブビームを取得するために、非線形光ファイバにより生成されたプローブビームの非線形な時間広がりを補償可能な時間プロファイル制御装置と、試料の分光分析を考慮した、前記ポンプビームおよび前記プローブビームの空間的なオーバーラップ手段とを備える。有利には、一次レーザ光源は、ナノ秒またはサブナノ秒レーザ発光源と、前記ポンプビームおよび前記励起ビームを形成するために、放出波を2つの制御されたパワーのビームに分離する装置とを備える。例えば、一次光源はマイクロレーザであり、例えばマイクロレーザは1.064μmで発光する。第1の変形例によれば、時間プロファイル制御装置は、励起ビームのパルス持続時間を低減可能である。例えば、時間プロファイル制御装置は、複屈折材料と、偏光子とを備える。励起ビームは、時間プロファイルの制御装置の入力において、前記複屈折材料の複屈折軸と異なる方向に沿って偏光している。偏光子の所定の回転角に付随する、複屈折材料の非線形効果に起因する偏光の非線形回転は、パルスのエッジをカットして、パルスの持続時間を低減することを可能とする。例えば、時間プロファイル制御装置は、複屈折ファイバを備える。別の例によれば、時間プロファイル制御装置は、可飽和吸収体材料を備える。あるいは、時間プロファイル制御装置は、ポンプビームのパルス持続時間を広げることを可能にする。一例によれば、時間プロファイル制御装置は、分散光ファイバを備える。有利には、レーザ発光装置は、前記非線形光ファイバより上流に、パルスを再生して、ファイバ中で求められるスペクトル広がりを提供することを可能とする光ファイバをさらに備える。有利には、レーザ発光装置は、ポンプビームおよびプローブビームの光路を調整して、試料内部でのポンプビームとプローブビームの時間オーバーラップを可能とするための光ディレイラインをさらに備える。一変形例によれば、レーザ発光装置は、少なくとも第1のポンプビームとは異なる波長の第2のポンプビームを生成するためにポンプビームが注入される高調波発生用の非線形光学装置をさらに備える。例えば、非線形光学装置は、周波数倍増装置である。これは、例えば、赤外光中および可視光中に一つまたは二つのポンプビームを有することを可能とする。有利には、スペクトル選択器は、2つのポンプビームの一方および/または他方とともに働くことを可能にしてもよい。第2の態様によれば、本発明は、試料の分光分析システムに関する。このシステムは、第1の態様に係るレーザ発光装置と、前記レーザ発光装置から放出されたポンプビームおよびプローブビームの試料内部での非線形相互作用によって生じる波のスペクトルおよび/または時間分析装置とを備える。第3の態様によれば、本発明は、試料の分光分析用のレーザ発光方法に関する。この方法は、ポンプビームおよび励起ビームの発光であって、ナノ秒またはサブナノ秒のパルス持続時間で2つのビームがパルス化される発光と、広いスペクトルバンドを有するプローブビームを形成するための、非線形光ファイバ中への前記励起ビームの注入と、前記ポンプビームまたは前記励起ビームの一方の時間プロファイルの制御であって、時間エンベロープに関して実質的に等しい持続時間を有するポンプビームおよびプローブビームを取得するために、前記非線形光ファイバにより生成されたプローブビームの非線形な時間広がりを補償可能とする制御と、試料の分光分析を考慮した、前記ポンプビームおよび前記プローブビームの空間的なオーバーラップとを備える。第1の変形例によれば、前記ポンプビームまたは前記励起ビームの一方の時間プロファイルの制御は、励起ビームの時間幅の低減を含む。第2の変形例によれば、前記ポンプビームまたは前記励起ビームの一方の時間プロファイルの制御は、ポンプビームの時間幅の拡大を含む。有利には、前記非線形光ファイバ中への注入前の励起ビームの増幅をさらに含む。図4は、本発明の一実施形態に係る、試料の分光分析用のレーザ発光装置を示す。この装置は、典型的には100psから10nsの間から成るパルス持続時間のナノ秒またはサブナノ秒パルスI1を放出する一次レーザ光源401、例えばQスイッチレーザを備える。これは、有利には、例えばネジウムドープされた、受動的および/または能動的な可飽和吸収体により受動的にQスイッチされるマイクロレーザである。波長の中心は例えば1.064μmであり、フーリエ限界に近い狭線幅800psのオーダを有する。繰り返し率は、例えば数Hzから200kHzの間から成り、外部のQスイッチング調整可能または不可能である。ピークパワーは、例えば数kWから数十kWの間から成る。図4の例では、制御パワービームスプリッタ402は、レーザ光源401から放出されたパルスI1から、制御可能なエネルギーを有するパルスI2およびI3を形成することができる。例えば、スプリッタ402は、1/2波長板403と、偏光ビームスプリッタキューブ404とを備える。1/2波長板は、偏光レーザ出力で偏光しているか、または偏光子により偏光した一次レーザ光源により放出された波の偏光を回転させ、それによって偏光ビームスプリッタキューブの出力において二つのチャンネルのエネルギー分布を制御することができる。パルスI2およびI3は、それぞれ、いわゆる励起チャンネルといわゆるポンプチャンネルに送られる。各チャンネルのパワー制御は、例えば、リアルタイムで試料から来るCARS信号を最適化するとともに、各調査試料への信号を調整することを可能とする。図4の例では、1/2波長板408は、試料に入射するポンプビームの偏光を選択するよう配置することができる。励起チャンネルは、パルスI2の時間プロファイル用の制御装置405を備え、その後にスーパーコンティニュームを発生するための非線形ファイバ406が続く。励起チャンネルおよびポンプチャンネルからそれぞれ来るパルスI4およびI5は、その後、結合器409例えば、偏光子またはダイクロイックビームスプリッタにより空間的にオーバーラップされ、その後、分光分析装置411例えばスペクトルスコープを備える顕微鏡に送られる。レーザ発光源および分析装置411のアセンブリは、従って、完全な分光分析システム40を形成する。特定の化合物を同定することを可能とする特定の波長帯に有利に働くよう、フィルタ410が配置されてもよい。ポンプおよびプローブビームがオーバーラップする時間を制御するために、例えばポンプビームのチャンネルに沿って、例えばヘリオットキャビティHerriottcavityの原理に基づいた光ディレイラインが配置されてもよい。非線形ファイバ406は、サブナノ秒信号を一連の相互インコヒーレントフェムト秒パルスにタイムスライシング変換するのと共に、スペクトル広がりの達成を可能とする。この変換は、ゼロ波長分散となる一つ又は複数の波長を備える非線形ファイバ中で得られる。このスペクトル広がりは、可視光および赤外線、例えば300nmから2.2mmの間において、同時に達成されうる。このために、ゲルマニウム、ランタン、リンなどのイオンでドープされたまたは非ドープの微細構造ファイバを用いることができる。この非線形ファイバは、同じ特性を有さない様々なファイバ片で構成することもできるが、非線形効果により生じる波長間の群時間差を最小化することができる。図5Aおよび5Bはそれぞれ、本発明に係るレーザ発光装置の実施に適した非線形ファイバの一例である走査型電子顕微鏡SEMで撮影された画像と、このファイバについて計算された分散曲線を示す。図5Aに示す非線形ファイバ50は、微細構造のシリカファイバであり、すなわち、実質的に円柱状のシリカ構造52の内部に、この例では2.5から4μmの間で平均約3μmの直径を有する、実質的に円柱状の空気孔51を有する。このようなファイバの製造技術は当業者に公知であり、例えばP.St.J.Russellによる論文フォトニック結晶ファイバ、Science299,358-362貢2003年に記載されている。このファイバの分散曲線は、適切なソフトウェア、例えばCOMSOL社製のCOMSOLMultiphysicsSimulationSoftwareを用いて計算される。ファイバの幾何学的構造からスタートし、ps/nm/kmで与えられる分散を波長の関数として計算することができる。図5Aに示す微細構造ファイバについて得られた曲線53は、約1μ付近でゼロ分散を示すことが明白に示されている。ゼロ分散より下では、分散値は負であり、正常分散と呼ばれる。ゼロ分散より上では、分散値は正であり、異常分散と呼ばれる。波長分散曲線は、全ての非線形効果を考慮に入れてファイバ中での入射波の伝搬をシミュレーションするために用いられる。例えばFIBERDESKnonlinearpulsepropagationというソフトウェアは、このようなシミュレーションを実行するwwwfiberdeskcom。1.064μmで励起された、図5Aに示す非線形ファイバは、スーパーコンティニュームを発生可能である。その一つの実験スペクトルを図6に示す。概して符号61が付されたスペクトルは、矢印60で表される1.064μmでの励起に対して、1.064μmを超える超長波長に向かって生成波長の分散を示す。10kWの入力ピークパワーで、自己位相変調、ソリトン効果およびパラメータ混合などの非線形効果を発生させることができる。微細構造ファイバおよび励起波長の選択は、求められる用途に応じて既知の方法でスーパーコンティニュームスペクトルを調整することができる。図7Aから7Cは、実験から得た曲線を用いて、図5Aに図示された微細構造ファイバまたはフォトニック結晶ファイバにおいて本出願人により実証された、非線形変換により発生した時間広がりを示す。図7Aは、実施の一例におけるパルスI2の時間エンベロープ70を示す横軸はnsであり、縦軸は任意単位。このエンベロープは、実質的にガウス形状を有し、パルス持続時間は、縦軸と平行であり且つパルスエンベロープ70のピーク72の中間でパルスエンベロープ70と交わる破線71と72との間のギャップによって規定される。図7Bは、各波長に関し、測定されたエネルギーを時間の関数としてグレースケールで示す。この図では、ダークゾーンは最大エネルギーゾーンに相当する。この曲線は、パルスのベースにおいて図7A、パワーが小さくなると、スーパーコンティニュームで発生した波長は励起波長ここでは1.064μmに近くなることを示す。一方、パルスのピークに向かって図7Aの符号73、パワーは最大となり、発生した波長はポンプ波長からより遠くなる。それ故、励起パルスの形状を実質的に再生している形状74を有する、時間の関数としての異なる波長に関するエネルギー分布を、図7Bにおいて観察することができる。図7Cは、スーパーコンティニュームにおいて放出された異なる波長に関し、時間の関数としてのエネルギー分布を示す三次元表示により、この現象を示す。このように、例えば2013nmでは曲線75、すなわち励起波長から離れた波長では、時間の関数としてルミナスパワーここでは任意単位を与えるこの曲線は、励起パルス図7Aのそれと実質的に類似した形状を示す。一方、励起波長に近い波長では例えば1065nmにおける曲線76、励起パルスのベースに対応する時間に中心がある2つの主要なピークが続くエネルギー分布が生じる。試料中において、ナノ秒パルス持続時間を有するポンプビームと、スーパーコンティニュームにより形成されたプローブビームの異なる波長における全てのパルスとが時間的に同時に発生できないということは、この効果に起因する。従って、本出願人によって実証されたこの現象は、非線形ファイバ中におけるスーパーコンティニュームの発生メカニズムに起因して、プローブビームの非線形広がりをもたらす。従って、パルスの時間プロファイルの制御装置405の効果は、ポンプビームのパルス持続時間と幅この幅は時間エンベロープの半値全幅により定義されるが実質的に類似する時間エンベロープにおいて、スーパーコンティニュームの異なる波長の全パルスを一つのグループにまとめるために、励起ビームのパルス持続時間を低減することである。従って、目標は、全ての成分が単色光源パルスと時間に関しオーバーラップした多重波長パルスI4を得ることである。図8は、パルス持続時間を低減する装置80の実施形態の一例を示す。概して、この装置は、複屈折材料と、ファイバまたは例えば一変のガラスと、ファイバまたは非ファイバの偏光子とを備える。図8に示す例において、装置80は、主に、2つの複屈折軸を有する複屈折光ファイバ82と、このファイバの出力側に位置する偏光子85とを備える。レンズ81は、入射レーザビームI2偏光したを光ファイバ82内に入れることができ、コリメータレンズ83は、ファイバ82の出力において用いられ、偏光子85の入力において弱い発散ビームを形成する。レーザビームI2は、ビームの強度およびファイバの複屈折に起因して、光学非線形性の影響を受ける。これらの影響は、例えばカー効果に起因する自己位相変調効果である。特に、カー効果は、ファイバ入力における偏光方向が複屈折軸と同一線上にないときに、入射ビームの偏光の非線形回転を引き起こす。従って、偏光子85がファイバ82に対して出力信号を選択するように配置されているとき、必要ならば1/2波長板84および偏光子85を用いて、主にカー効果を経験したパワーのみが抽出される。偏光子85および1/2波長板84そのような設けられている場合の回転角の関数として、出力パルスI3の持続時間を多かれ少なかれ長く入射パルスI2の持続時間と、所与のファクター、典型的には最大16のファクターによって低減されたパルス持続時間との間から成る選択することの可能性は、これに起因する。出力パルス持続時間の調整は、入射ビームの偏光軸に対してファイバの複屈折軸を回転することにより実行される。そして、ファイバより上流に1/2波長板図8には図示せずを挿入して、この複屈折軸に対する入射ビームの偏光方向の回転角を設定することができる。入射レーザビームI2は通常、セパレータ402の出力で偏光される。そうでない場合には、ファイバの上流に偏光子図8には図示せずを設けることができる。図8に示すような装置によれば、それ故、パルスを非線形ファイバ406,図4中に送ってスーパーコンティニュームを発生させる前に、パルス持続時間を調整することができる。複屈折ファイバは、例えばCorningHI980またはCorningHI1060ファイバである。パルス持続時間を低減する他の装置を考慮することができる。例えば、強い光度に対して吸収が少ない特性を有する可飽和吸収体材料を用いることが可能である。このような材料を横断する入射レーザパルスは、その後パルスの底部に吸収が見られるが、パルスピークは伝達され、パルス持続時間の減少をもたらす。下記の2つの例では、パルスの時間幅の低減がパルスエネルギーの減少に付随して起こる。以下に記載されるように、パルスの時間プロファイルの制御装置405,図4より下流に光増幅器を設けることができる。あるいは、プローブビームおよびポンプビームの時間エンベロープが同程度の幅を有するように再度ポンプビームの持続時間を広げるために、パルスの時間プロファイルの制御装置を設けることもできる。このような装置は、例えば、強力に制御された分散を有するファイバ例:Maury,J;Auguste,JL;Fevrier,S;Blondy,JM;Dussardier,B;Monnom,G;二重同心コアエルビウムドープ分散補償ファイバの理論および特性;OpticsLetters,Vol.29,7号,700-702貢2004年、またはTeraxionからの分散補償モジュールCS-TDCMXモジュールから成る。どの場合においても、適切なソフトウェアを用いて、スーパーコンティニュームを発生させるために選択される非線形ファイバに期待される時間広がりを計算するとともに、この広がりに応じたパルスの時間プロファイル用の制御装置を形成することができる。加えて、光ディレイライン407は、プローブビームとポンプビームとが同時に同じ試料上に焦点合わせされるよう2つのチャンネルの光路を補償することができる。図9は、図4に示す装置の変形例を示す。図4に関連して記述の要素は別として、図9に記載された装置は、励起チャンネルに沿って、光増幅器905を備える。この光増幅器905は、前述したように、特にパルスを低減する装置405を通過した後に信号を再生することを可能とする。この光増幅器は、バルク増幅器またはファイバ増幅器であってよい。それは、非線形ファイバ406でのスペクトル広がりを発生させるほど十分に入力信号を増幅することができるように形成される。この増幅器は、有利には、パワーを変更可能なポンプダイオードを有する。この増幅器内部で誘導ラマン効果の最小化が求められてもよい。寄生フィードバックから増幅器を保護するために、2つのアイソレータ図9には図示せずが、一方は入力側に、他方は出力側に設けられてもよい。この光再生システムは、増幅効果に加えて、パルス位相およびパルスエンベロープの変更を引き起こして、非線形変換工程間のスペクトルの励起を促進させるために検討されてもよい。この装置はまた、非線形ファイバ406より下流に、非線形ファイバ406の長尺に起因するスーパーコンティニュームのスペクトル成分間の群時間差を補償するために、定められた波長分散および適切な長さを有する光ファイバ906を備える。目標は、光連続スペクトルを形成する全ての波長を完全に再同期することである。従って、この例では、一次光源401から放出されたパルスJ1は、スプリッタ402により、励起チャンネルののパルスJ2と、ポンプチャンネルのパルスJ3とに分離される。励起チャンネルでは、パルスレジューサーpulsereducer405は、スーパーコンティニュームJ6を形成するために非線形ファイバ406に送られる前に増幅される励起パルスJ2の持続時間を低減することを可能とする。ファイバ906は、非線形ファイバ406中の波速の差を補償することができ、これにより、分析装置411に送られる多色のプローブパルスJ7の時間プロファイルが再構成される。ポンプチャンネルでは、図9に示す装置は、既述の要素に加えて、周波数を作り出すためのシステム901、例えばLBO,KTP,PPKTP,BBO,PPLNなどの倍増結晶903で生成された周波数を倍増するためのシステムを備える。変換効果を制御するために、倍増結晶の前に1/2波長板902が配置されてもよい。用途に応じてポンプ波長を選択するために、非線形結晶より下流にスペクトル選択器904が設けられてもよい。従って、一実施例によれば、パルススプリッタ402によりポンプチャンネルに向けて送られたパルスJ3は、波長変換装置901によって倍増され、例えば一次光源401が1.06μmで放出するときに532nmのパルスJ4が形成される。スペクトル選択器904を用いることにより、ポンプビームまたはその後分析装置411内に送られるビームJ8の波長を選択することができる。図10は、532nmおよび1.06μmの2つのポンプビーム図10において、それぞれ符号101,102で示すが用いられるアプリケーションを示す。この例では、非線形ファイバは、1.06μmの励起波長の上流および下流にかけて広帯域に分散するスーパーコンティニュームを発生するよう構成される。例えばCARS分光法において、可視光および赤外光の2つのポンプビームの使用することで、程度の差はあるが徹底的に試料を分析することができる。実際には1.06μmのポンプパルスは組織のより突っ込んだ分析を可能とし、一方で試料により吸収される可視光のポンプパルスは、表面分析を可能とする。励起チャンネルのパルスレジューサーは、プローブビームおよびポンプビームのパルス持続時間を調整して、非線形プロセスのより良い効率性を確保することを可能とする。この532nmおよび1064nmの二重励起の使用には、ビームJ7のスペクトルフィルタリングが付随して起こり、2つのポンプビームにより得られるCARS放射を同時に分析することが可能となる。このフィルタリングは、誘電体バンドパスフィルタで実行される。本特許出願で説明したレーザ発光装置の用途は多様であり、特に非線形光学メカニズムに基づく全ての分光法または顕微分光法の用途に関係する。特に、本発明に係る装置は、空間および時間分解能を含む複数の画像の記録を伴う細胞イメージング、血液学診断に適用される化学元素用のスクリーニングなどに適用することができる。いくつかの詳細な実施形態を通じて説明したが、本願発明に係るレーザ発光装置および方法は、当業者に明らかな異なる変形、修正、および改良を含む。そのため、以下の特許請求の範囲に規定されるように、これらの異なる変形、修正、および改良が本願発明の範囲に含まれることが理解されるであろう。"