【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超快激光技术,主要涉及一种基于串联式双声光移频和三镜环形腔腔内调制及色散补偿和的外差双光学频率梳生成方法与装置。
技术介绍
由于光学频率梳具有在时域上表现为超短激光脉冲序列、在频域上表现为梳状等间隔多光谱的特性,使其在精密光谱分析、绝对距离测量、激光波长校准、时频信号传递等领域得到了广泛应用。近年来,在精密光谱分析与绝对距离测量领域中,基于外差双光学频率梳的测量方法不断发展,已经成为其各自领域中的重要研究方向。频域方面,外差双光学频率梳之间各个梳齿的外差干涉信号呈等差数列分布,便于高精度的提取各个梳齿的干涉测量信息。时域方面,外差双光学频率梳之间各个脉冲的时间间隔周期性变化,其测量效果与脉冲扫描状态一致,可大幅节约测量时间。现有的外差双光学频率梳生成方法主要基于两套飞秒频率梳系统的互锁定控制。但该方法中两套飞秒频率梳系统的频率一致性受互锁定控制精度限制,同时其实现装置结构复杂、成本高,制约了精密光谱分析和绝对距离测量领域中基于外差双光学频率梳测量方法的进一步发展。另外,光学频率梳的光谱范围对上述领域的测量范围与精度具有决定性作用。因此,亟需一种大光谱范围、高频率一致性、低成本的外差双光学频率梳生成方法与装置。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述现有技术存在的问题,提出一种串联移频和三镜环形腔内色散补偿双频梳生成方法与装置,达到实现大光谱范围、高频率一致性、低成本的外差双光学频率梳生成的目的。本专利技术的目的通过以下技术方案实现:一种串联移频和三镜环形腔内色散补偿双频梳生成方法,该方法步骤如下:(1)一个稳频激光器的出射光频率为v0,所述 ...
【技术保护点】
一种串联移频和三镜环形腔内色散补偿双频梳生成方法,其特征在于:所述方法步骤如下:(1)一个稳频激光器的出射光频率为v0,所述出射光经过光学隔离器后输入初级声光调制移频器,所述初级声光调制移频器的调制频率值为f1,所述初级声光调制移频器输出的0级和+1级移频衍射光频率值分别为v0和v0+f1,所述初级声光调制移频器输出的+1级移频衍射光输入一个三镜环形腔,所述初级声光调制移频器输出的0级移频衍射光输入次级声光调制移频器,所述次级声光调制移频器的调制频率值为f2,所述次级声光调制移频器输出的+1级移频衍射光频率值为v0+f2,所述次级声光调制移频器输出的+1级移频衍射光输入另一个三镜环形腔,两个三镜环形腔内各自含有的一个电光调制器的调制频率分别为f3和f4,两个三镜环形腔内各自含有的一个色散补偿器件分别补偿激光在两个三镜环形腔内的色散,所述两个三镜环形腔分别输出一束光学频率梳,输出的两束光学频率梳构成外差双光学频率梳;(2)上述外差双光学频率梳中两束光学频率梳的中心梳齿频率分别为v0+f1和v0+f2,所述两束光学频率梳的中心梳齿频率差值为|f1‑f2|,所述两束光学频率梳的中心梳齿频率偏 ...
【技术特征摘要】
1.一种串联移频和三镜环形腔内色散补偿双频梳生成方法,其特征在于:所述方法步骤如下:(1)一个稳频激光器的出射光频率为v0,所述出射光经过光学隔离器后输入初级声光调制移频器,所述初级声光调制移频器的调制频率值为f1,所述初级声光调制移频器输出的0级和+1级移频衍射光频率值分别为v0和v0+f1,所述初级声光调制移频器输出的+1级移频衍射光输入一个三镜环形腔,所述初级声光调制移频器输出的0级移频衍射光输入次级声光调制移频器,所述次级声光调制移频器的调制频率值为f2,所述次级声光调制移频器输出的+1级移频衍射光频率值为v0+f2,所述次级声光调制移频器输出的+1级移频衍射光输入另一个三镜环形腔,两个三镜环形腔内各自含有的一个电光调制器的调制频率分别为f3和f4,两个三镜环形腔内各自含有的一个色散补偿器件分别补偿激光在两个三镜环形腔内的色散,所述两个三镜环形腔分别输出一束光学频率梳,输出的两束光学频率梳构成外差双光学频率梳;(2)上述外差双光学频率梳中两束光学频率梳的中心梳齿频率分别为v0+f1和v0+f2,所述两束光学频率梳的中心梳齿频率差值为|f1-f2|,所述两束光学频率梳的中心梳齿频率偏频锁定;(3)上述外差双光学频率梳中两束光学频率梳的重复频率分别为f3和f4,所述两束光学频率梳的重复频率差值为|f3-f4|,所述两束光学频率梳的重复频率异频锁定;(4)上述外差双光学频率梳中两束光学频率梳第i阶梳齿的频率分别表示为v0+f1+i×f3和v0+f2+i×f4,所述两束光学频率梳第i阶梳齿的外差干涉信号频率为|f1-f2+i×(f3-f4)|,所述两束光学频率梳的中心梳齿频率差值|f1-f2|与重复频率差值|f3-f4|满足|f1-f2|>|i|×|f3-f4|,所述两束光学频率梳第i阶梳齿的外差干涉信号频率呈等差数列;(5)串联配置的初级声光调制移频器和次级声光调制移频器的调制信号由同一台双通道信号发生器提供,上述两个电光调制器的调制信号由另一台双通道信号发生器提供,两台双通道信号发生器的参考频率信号由同一个参考频率振荡器提供。2.根据权利要求1所述的串联移频和三镜环形腔内色散补偿双频梳生成方法,其特征在于:所述初级声光调制移频器和次级声光调制移频器的其他级次移频衍射光同样可以实现上述步骤。3.一种串联移频和三镜环形腔内色散补偿双频梳生成装置,在稳频激光器(1)的出射光路上依次配置光学隔离器(2)和声光调制移频器A(3);其特征在于:在所述声光调制移频器A(3)的+1级移频衍射光路上配置反射镜A(5),在反射镜A(5)的反射光路上配置三镜环形腔A(7),所述三镜环形腔A(7)由第一腔镜a(8)、第二腔镜a(9)、第三腔镜a
\t(10)和电光调制器A(15)组成,反射镜A(5)的反射光依次通过第一腔镜a(8)、第二腔...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨睿韬,付海金,胡鹏程,谭久彬,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江;23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。