一种高信噪比光谱输出系统技术方案

本公开提供了一种高信噪比光谱输出系统，包括：调制光谱产生模块以及频率边带抑制模块；调制光谱产生模块与频率边带抑制模块连接；调制光谱产生模块用于输出经过相位调制后的激光光谱，并将激光光谱发送至频率边带抑制模块，其中，相位调制的方式为伪随机码相位调制方式；频率边带抑制模块用于接收调制光谱产生模块发送的经过相位调制后的激光光谱，并滤除伪随机码相位调制方式在激光光谱中产生的光谱边带，输出激光光谱。通过伪随机码相位调制方式展宽单频激光的光谱，有效提升受激布里渊散射阈值，并通过频率边带抑制模块滤除由于伪随机码相位调制产生的光谱边带，进而提升激光光谱的信噪比，同时不影响激光光谱主峰的分布。布。布。

【技术实现步骤摘要】
一种高信噪比光谱输出系统


[0001]本公开涉及光谱调制
，具体而言，涉及一种高信噪比光谱输出系统。

技术介绍

[0002]高功率超窄线宽光纤激光器通常指光谱线宽在10GHz以内的激光器，是单光栅光谱合成、相干合成等高能光纤激光系统的重要光源基础。但是，受激布里渊散射(Stimulated Brillouin Scattering，SBS)是超窄线宽光纤激光器中非线性阈值最低的非线性效应，是限制高功率超窄线宽光纤激光器功率提升的重要因素。
[0003]目前常用的相位调制方法包括正弦调制、白噪声调制和伪随机码调制等调制方式，相比之下，伪随机码相位调制方式在相同线宽下可实现更高的SBS阈值，在超窄线宽光纤激光领域被广泛应用。但是单频激光器经伪随机码相位调制后，光谱在展宽的同时也会产生明显的边带，导致光谱信噪比降低。

技术实现思路

[0004]本公开实施例至少提供一种高信噪比光谱输出系统，可以提升输出激光光谱的信噪比，同时不影响激光光谱主峰的分布。
[0005]本公开实施例提供了一种高信噪比光谱输出系统，包括：调制光谱产生模块以及频率边带抑制模块；所述调制光谱产生模块与所述频率边带抑制模块连接；所述调制光谱产生模块用于输出经过相位调制后的激光光谱，并将所述激光光谱发送至所述频率边带抑制模块，其中，所述相位调制的方式为伪随机码相位调制方式；所述频率边带抑制模块用于接收所述调制光谱产生模块发送的经过相位调制后的所述激光光谱，并滤除所述伪随机码相位调制方式在所述激光光谱中产生的光谱边带，输出激光光谱。
[0006]一种可选的实施方式中，所述调制光谱产生模块包括单频激光输出单元、相位调制单元以及伪随机码信号输出单元；所述相位调制单元的输入端与所述单频激光输出单元以及所述伪随机码信号输出单元连接；所述相位调制单元的输出端作为所述调制光谱产生模块的输出端，与所述频率边带抑制模块连接；所述单频激光输出单元用于产生单频激光信号，并将所述单频激光信号发送至所述相位调制单元；所述伪随机码信号输出单元用于产生伪随机电压，并将所述伪随机电压发送至所述相位调制单元；所述相位调制单元用于接收所述单频激光输出单元产生的单频激光信号以及所述伪随机码信号输出单元产生的伪随机电压，向所述单频激光信号添加相位项，展宽所述
单频激光信号的光谱。
[0007]一种可选的实施方式中，所述调制光谱产生模块还包括第一光隔离单元；所述第一光隔离单元的输入端与所述单频激光输出单元连接，所述第一光隔离单元的输出端与所述相位调制单元连接；所述第一光隔离单元用于隔离所述相位调制单元返回至所述单频激光输出单元的返回光。
[0008]一种可选的实施方式中，所述调制光谱产生模块还包括第二光隔离单元；所述第二光隔离单元的输入端与所述相位调制单元的输出端连接，所述第二光隔离单元的输出端与所述频率边带抑制模块的输入端连接；所述第二光隔离单元用于隔离所述频率边带抑制模块返回至所述相位调制单元的返回光。
[0009]一种可选的实施方式中，所述调制光谱产生模块还包括射频放大单元；所述射频放大单元的输入端与所述伪随机码信号输出单元连接，所述射频放大单元的输出端与所述相位调制单元连接；所述射频放大单元用于放大所述伪随机码信号输出单元产生的伪随机电压，驱动所述相位调制单元工作。
[0010]一种可选的实施方式中，所述频率边带抑制模块的中心波长与所述单频激光输出单元的中心波长相同。
[0011]一种可选的实施方式中，所述频率边带抑制模块的带宽为所述伪随机码信号输出单元调制频率的二倍。
[0012]一种可选的实施方式中，所述高信噪比光谱输出系统适用于保偏超窄线宽种子源和非保偏超窄线宽种子源。
[0013]一种可选的实施方式中，所述频率边带抑制模块为光纤滤波器或者低反光栅。
[0014]一种可选的实施方式中，所述相位调制单元具体用于：根据所述单频激光输出单元对应的复振幅分布以及所述伪随机码信号输出单元输出的伪随机调制信号，确定所述单频激光信号经过相位调制后的激光复振幅；将所述单频激光信号经过相位调制后的激光复振幅进行傅里叶变换，确定所述单频激光信号经过相位调制后的激光光谱分布。
[0015]本公开实施例提供的一种高信噪比光谱输出系统，包括调制光谱产生模块以及频率边带抑制模块，调制光谱产生模块用于输出经过相位调制后的激光光谱，并将激光光谱发送至频率边带抑制模块，其中，相位调制的方式为伪随机码相位调制方式；频率边带抑制模块用于接收调制光谱产生模块发送的经过相位调制后的激光光谱，并滤除伪随机码相位调制方式在激光光谱中产生的光谱边带，输出激光光谱。调制光谱产生模块通过伪随机码相位调制方式展宽单频激光的光谱，有效提升受激布里渊散射阈值，之后通过频率边带抑制模块滤除由于伪随机码相位调制产生的光谱边带，进而提升激光光谱的信噪比，同时不影响激光光谱主峰的分布。
[0016]为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0018]图1示出了本公开实施例所提供的一种高信噪比光谱输出系统的结构示意图之一；图2示出了本公开实施例所提供的高信噪比光谱输出系统的结构示意图之二；图3示出了本公开实施例所提供的一种高信噪比光谱输出系统的结构示意图之三；图4示出了本公开实施例所提供的单频激光输出单元输出的单频激光信号经调制频率为5GHz，调制格式为4的伪随机码信号相位调制后的光谱示意图；图5示出了本公开实施例所提供的单频激光输出单元输出的单频激光信号经调制频率为5GHz，调制格式为4的伪随机码信号相位调制后，经过频率边带抑制模块滤波后的光谱示意图。
[0019]图示说明：100
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高信噪比光谱输出系统；110
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调制光谱产生模块；120
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频率边带抑制模块；111
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单频激光输出单元；112
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相位调制单元；113
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伪随机码信号输出单元；114
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第一光隔离单元；115
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第二光隔离单元；116
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射频放大单元。
具体实施方式
[0020]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高信噪比光谱输出系统，其特征在于，包括：调制光谱产生模块以及频率边带抑制模块；所述调制光谱产生模块与所述频率边带抑制模块连接；所述调制光谱产生模块用于输出经过相位调制后的激光光谱，并将所述激光光谱发送至所述频率边带抑制模块，其中，所述相位调制的方式为伪随机码相位调制方式；所述频率边带抑制模块用于接收所述调制光谱产生模块发送的经过相位调制后的所述激光光谱，并滤除所述伪随机码相位调制方式在所述激光光谱中产生的光谱边带，输出激光光谱。2.根据权利要求1所述的高信噪比光谱输出系统，其特征在于，所述调制光谱产生模块包括单频激光输出单元、相位调制单元以及伪随机码信号输出单元；所述相位调制单元的输入端与所述单频激光输出单元以及所述伪随机码信号输出单元连接；所述相位调制单元的输出端作为所述调制光谱产生模块的输出端，与所述频率边带抑制模块连接；所述单频激光输出单元用于产生单频激光信号，并将所述单频激光信号发送至所述相位调制单元；所述伪随机码信号输出单元用于产生伪随机电压，并将所述伪随机电压发送至所述相位调制单元；所述相位调制单元用于接收所述单频激光输出单元产生的单频激光信号以及所述伪随机码信号输出单元产生的伪随机电压，向所述单频激光信号添加相位项，展宽所述单频激光信号的光谱。3.根据权利要求2所述的高信噪比光谱输出系统，其特征在于，所述调制光谱产生模块还包括第一光隔离单元；所述第一光隔离单元的输入端与所述单频激光输出单元连接，所述第一光隔离单元的输出端与所述相位调制单元连接；所述第一光隔离单元用于隔离所述相位调制单元返回至所述单频激光输出单元的返回光。4.根据权利要求3所述的高信噪比光谱输出系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚秋慧，李峰云，郭超，舒强，张昊宇，颜冬林，董克攻，王建军，林宏奂，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：