一种产生1.5μm激光脉冲串的调制方法技术

本发明专利技术属于激光技术领域，提供了一种产生1.5μm激光脉冲串的调制方法，包括：将水平偏振的1μm脉冲激光入射到电光晶体上，根据调制信号码型利用电光晶体对1μm激光偏振态进行调制，然后进入KTP

【技术实现步骤摘要】
一种产生1.5 μ
m激光脉冲串的调制方法


[0001]本专利技术涉及激光
，具体涉及一种产生1.5 μm激光脉冲串的调制方法。

技术介绍

[0002]1.5 μm激光处于大气窗口，对人眼接近
ꢀ“
零伤害”，是人眼安全波段。1.5 μm激光在空间激光通信、激光测距及军事方面有非常广泛的应用价值。为了实现更远的作用距离，1.5 μm激光脉宽为纳秒量级，具有数十千瓦甚至兆瓦量级峰值功率。1.5 μm脉冲激光由1 μm脉冲激光作用到KTP等非线性晶体上进行光学参量振荡产生，而脉宽为纳秒量级的1 μm脉冲激光由调Q激光器生成。上述调Q激光器为固定频率，而实际应用中，需要对上述脉冲激光进行调制，即按照所需的调制信号生成与调制信号相同的激光脉冲串。经过调制的脉冲串激光，保持了调制信号波形特性同时拥有激光的高峰值功率，是空间激光通信和光电对抗最终使用对象。
[0003]目前KTP
‑
OPO生成1.5 μm激光脉冲串的调制方式主要有以下2种：1)脉冲激光的泵浦源电流调制KTP
‑
OPO的泵浦源为1 μm调Q脉冲激光，而1 μm调Q脉冲激光的泵浦源为800~900nm半导体激光器，首先根据调制码型调制半导体激光器电流，根据调制信号产生1 μm激光脉冲串；利用调制后的1 μm激光脉冲串泵浦KTP
‑
OPO，生成1.5 μm激光脉冲串。
[0004]1 μm脉冲激光光学斩波器调制将光学斩波器放置在1 μm脉冲激光和KTP
‑/>OPO之间或者将光学斩波器放置在KTP
‑
OPO之后，通过光学斩波器转动，对激光进行调制产生1.5 μm激光脉冲串。
[0005]目前产生1.5 μm激光脉冲串的调制方式，具有以下缺点：a）脉冲激光的泵浦源电流调制峰值功率数十千瓦甚至兆瓦量级的纳秒量级脉宽的1.5 μm脉冲激光，半导体泵浦源电流通常在数十安培，现有的泵浦源电流调制，受驱动电源限制，调制频率在kHz以下；b）光学斩波器调制；光学斩波器通光部分和挡光部分比例为固定值，不能脉冲串占空比调节。

技术实现思路

[0006]针对以上技术的缺点，本专利技术提出产生1.5 μm激光脉冲串的高频调制新方法，用以解决上述现有技术中的问题。具体是1 μm脉冲激光经过电光晶体时，根据调制信号码型利用电光晶体对1 μm激光偏振态进行调制，然后进入KTP
‑
OPO进行光参量振荡，当1 μm调Q脉冲激光偏振态为竖直偏振时，满足KTP
‑
OPO相位匹配条件，1 μm调Q脉冲激光将转换成1.5 μm脉冲激光；当1 μm调Q脉冲激光偏振态为水平偏振时，不满足KTP
‑
OPO相位匹配条件，1 μm调Q脉冲激光透过KTP晶体时不进行1.5 μm脉冲激光转换。最后通过分光镜将剩余1 μm激光和1.5 μm激光分光。
[0007]本专利技术提供了一种产生1.5 μm激光脉冲串的调制方法，包括：
步骤1、将水平偏振的1 μm脉冲激光入射到电光晶体上，首先将调制信号作用到电光晶体驱动源上，电光晶体驱动源施加给电光晶体的高压随调制信号变化，调制信号电压为零，高压为零，此时所述1 μm脉冲激光经过电光晶体后，偏振态保持水平偏振不变；所述调制信号为最大时，高压为当所述调制信号为高电平时半波电压，此时所述1 μm脉冲激光经过电光晶体后，偏振态由水平偏振变为竖直偏振；步骤2、所述1 μm脉冲激光经过电光晶体后，透过OPO反射镜入射到KTP晶体上，所述OPO反射镜、所述KTP晶体和OPO输出镜构成KTP
‑
OPO；当所述竖直偏振的所述1 μm脉冲激光进入所述KTP
‑
OPO后，满足OPO的相位匹配条件，所述1 μm脉冲激光转换成1.5 μm脉冲激光；当所述水平偏振的所述1 μm脉冲激光进入所述KTP
‑
OPO后，不满足OPO的相位匹配条件，不会转换成所述1.5 μm脉冲激光，所述1 μm脉冲激光全部透过所述KTP
‑
OPO；步骤3、最终产生的所述1.5 μm脉冲激光和剩余的所述1 μm脉冲激光经过分光镜分光，所述1.5 μm脉冲激光反射，所述1 μm脉冲激光透射。
[0008]进一步，其中，所述1 μm脉冲激光为高频高峰值功率调Q激光。
[0009]进一步，所述调制方法能够对1.5 μm激光脉冲进行高频调制，同时接受随机占空比调制信号以调节脉冲串占空比。
[0010]进一步，所述调制信号的调制波形为方波，利用所述电光晶体偏振调制，产生方波1.5 μm激光脉冲串信号。
[0011]进一步，所述调制信号的调制波形为正弦波，利用所述电光晶体偏振调制，产生正弦波1.5 μm激光脉冲串信号。
[0012]进一步，所述调制信号的调制波形三角波，利用所述电光晶体偏振调制，产生三角波1.5 μm激光脉冲串信号。
[0013]本专利技术方法具有如下优点：将调制信号作用到电光晶体上，根据调制信号的高低电平改变1 μm激光的偏振态，进而控制1.5 μm激光脉冲产生与否，最终生成与调制信号对应的脉冲串信号。本专利技术的1 μm电光晶体如RTP晶体、LBO晶体等与其配套的驱动源，工作频率均可达数百kHz，并且能够接受任意调制波形。采用此方法，可以产生任意码型的高频脉冲串，对于人眼安全空间通信以及光电对抗有广泛应用价值。
附图说明
[0014]图1为实现KTP
‑
OPO1.5 μm激光脉冲串光路图；图2为周期性方波调制信号产生1.5 μm激光脉冲串波形图；图3为随机占空比调制信号产生1.5 μm激光脉冲串波形图；图4为半正弦信号调制KTP
‑
OPO激光脉冲波形图；图5为三角波信号调制KTP
‑
OPO激光脉冲波形图。
具体实施方式
[0015]下面将结合实施例对本专利技术的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用来限制本专利技术的保护范围。本领域的技术人员在不背离本专利技术的宗旨和精神的情况下，可以对本专利技术进行各种修改和替换，所有这
些修改和替换都落入了本专利技术权利要求书请求保护的范围内。
[0016]本专利技术设计了一种产生1.5 μm激光脉冲串的调制方法，具体是1 μm脉冲激光经过电光晶体，通过电光晶体对1 μm激光偏振态进行调制，然后进入KTP
‑
OPO进行光参量振荡，最后通过分光镜将剩余1 μm脉冲激光和1.5 μm激光分光。
[0017]本专利技术中实现KTP
‑
OPO1.5 μm激光脉冲串光路如图1所示。
[0018]1 μm电光晶体1，两个通光面镀有1 μm激光增透膜层；1 μm电光晶体驱动源2，调制信号将会作用到驱动源上；OPO反射镜3，双面镀有1 μm增透膜层，靠近KTP晶体面镀有1.5 μm高反射膜；KTP晶体4，双面镀有1 μm和1.5 μm增透膜层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种产生1.5 μm激光脉冲串的调制方法，其特征在于，包括：步骤1、将水平偏振的1 μm脉冲激光入射到电光晶体上，首先将调制信号作用到电光晶体驱动源上，电光晶体驱动源施加给电光晶体的高压随调制信号变化，调制信号电压为零，高压为零，所述1 μm脉冲激光经过电光晶体后，偏振态保持水平偏振不变；所述调制信号为最大时，高压为当所述调制信号为高电平时半波电压，所述1 μm脉冲激光经过电光晶体后，偏振态由水平偏振变为竖直偏振；步骤2、所述1 μm脉冲激光经过电光晶体后，透过OPO反射镜入射到KTP晶体上，所述OPO反射镜、所述KTP晶体和OPO输出镜构成KTP
‑
OPO；当所述竖直偏振的所述1 μm脉冲激光进入所述KTP
‑
OPO后，满足OPO的相位匹配条件，所述1 μm脉冲激光转换成1.5 μm脉冲激光；当所述水平偏振的所述1 μm脉冲激光进入所述KTP
‑
OPO后，不满足OPO的相位匹配条件，不会转换成所述1.5 μm脉冲激光，所述1 μm脉冲激光全部透过所述KTP
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，刘禹陶，乔迁，邓明发，孙维娜，
申请(专利权)人：北京东方锐镭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：