【技术实现步骤摘要】
基于光频梳频率提取与自注入锁定的光信号生成方法
[0001]本专利技术涉及一种基于光频梳频率提取与自注入锁定的光信号生成方法,属于激光生成技术,可应用于相干光通信、激光测量等领域。
技术介绍
[0002]半导体激光器具有波长范围广泛、电光转化效率高、使用寿命长和体积小易集成的优点,但其缺点在于线宽较宽,难以适用于相干光通信、激光测量、相控阵雷达以及光纤传感等对激光器频率稳定性和线宽有十分严格要求的领域。良好的光纤激光器输出线宽值可达到几十Hz量级,目前广泛使用的窄线宽激光器主要为光纤激光器。但是光纤激光器存在着转化效率低、体积大等不足,半导体激光器相较光纤激光器有更高的转化效率和较小的体积。因此对半导体激光器进行频率稳定和线宽压窄可以使其具有更显著的性能优势,发挥更大的应用潜力。
[0003]目前分布反馈式半导体激光器线宽一般可以达到MHz量级,由于其腔长限制,很难进一步降低线宽。更窄线宽的分布反馈式半导体激光器还会出现频率漂移、线宽不稳定的情况。因此增加外腔或利用注入锁定技术对分布反馈式激光器进行线宽压窄是一种可行性高、成本低的方法。
[0004]仅使用分布反馈式半导体激光器进行实验研究会受波长调谐范围的限制,市面上商用的分布反馈式激光器一般是通过调谐注入电流与温度来控制其输出波长与功率,且随着注入电流的增大,波长与功率呈现同步增大趋势,但不能精确调节波长与功率,这一特征在使用中较为受限制。
[0005]光学频率梳是一种飞秒脉冲的新型光源,时域上表现为周期性脉冲,频域上表现为分布均匀、位置固 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光频梳频率提取与自注入锁定的光信号生成方法,其特征在于,包括:光频梳频率提取模块(1),所述的光频梳频率提取模块(1)包括锁模光学频率梳(11)、法布里
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珀罗腔(12)、布拉格光栅滤波器(13);分布反馈式激光器控制模块(2),所述的分布反馈式激光器控制模块(2)包括分布反馈式激光器(21)、激光器驱动与温控模块(22)、计算机(23);可调谐光衰减器(3);自注入锁定环形谐振腔模块(4),所述的自注入锁定环形谐振腔模块(4)包括环形器(41)、第一耦合器(42)、第一偏振控制器(43)、第二耦合器(44)、增益介质(45)、第三耦合器(46)、光隔离器(47)、第二偏振控制器(48);第四耦合器(5);线宽测量模块(6),所述的线宽测量模块(6)包括第五耦合器(61)、光纤延时线(62)、第六耦合器(63)、光电探测器(64)、示波器(65)、声光调制器(66);光谱仪(7)。2.根据权利要求1所述的一种基于光频梳频率提取与自注入锁定的光信号生成方法,其特征在于,所述的光频梳频率提取模块(1)用于提取出锁模光频梳(11)的单根频率模式;所述的锁模光学频率梳(11)可以产生多根频率间隔相等的频率模式,依次与法布里
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珀罗腔(12)、布拉格光栅滤波器(13)相连,所述的法布里
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珀罗腔(12)的透射峰具有较大的频率间隔与较小的通过带宽,可以减小光频梳频率模式数量、增大光频梳频率模式间隔,所述的布拉格光栅滤波器(13)具有一个小于2倍法布里
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珀罗腔(12)透射峰频率间隔的大带宽透射窗口,可以过滤出单根频率模式;所述的布拉格光栅滤波器(13)与第一耦合器(42)上支路相连。3.根据权利要求1所述的一种基于光频梳频率提取与自注入锁定的光信号生成方法,其特征在于,所述的分布反馈式激光器控制模块(2)用于调谐注入电流大小并控制温度,以调谐分布反馈式激光器(21)输出的激光波长;所述的计算机(23)依次与激光器驱动与温控模块(22)、分布反馈式激光器(21)相连,所述的计算机(23)上包含激光器驱动与温度控制软件,可以通过控制激光器驱动与温控模块(22)来调谐分布反馈式激光器(21)的注入电流与温度,以控制分布反馈式激光器(21)的输出波长与功率;所述的分布反馈式激光器(21)依次与可调谐光衰减器(3)、环形器(41)的
②
口相连。4.根据权利要求1所述的一种基于光频梳频率提取与自注入锁定的光信号生成方法,其特征在于,所述的可调谐光衰减器(3)用于进一步调谐分布反馈式激光器(21)的输出功率范围。5.根据权利要求1所述的一种基于光频梳频率提取与自注入锁定的光信号生成方法,其特征在于,所述的自注入锁定环形谐振腔模块(4)用于增大所述光频梳频率提取模块(1)提取出的单根频率模式的功率,并对其进行稳频和线宽压窄,以生成高质量可调谐的光信号;所述的环形器(41)
③
口依次与第一耦合器(42)下支路、第一偏振控制器(43)、第二耦合器(44)、增益介质(45)、第三耦合器(46)、光隔离器(47)、第二偏振控制器(48)、环形器(41)
①
...
【专利技术属性】
技术研发人员:张福民,梅佳雪,刘琪华,贾琳华,曲兴华,金兵,杨承昱,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:
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