【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光器的，特别涉及一种基于微结构光纤声光锁模效应的频率调控装置。
技术介绍
1、光纤激光器相比固体激光器有着光束质量好、效率高、散热特性好和结构紧凑等优点，在通讯、制造、医疗、激光印刷和军事领域有广泛应用。其中被动锁模光纤激光器产生的超短脉冲峰值功率高，脉冲持续时间短并且有着较高的脉冲重复频率，可以应用于光学频率梳。光学频率梳在时域和频域上有极高的稳定度和分辨率，现已广泛应用于激光频率测量、精密光谱分析、精密距离测量等方面。
2、被动谐波锁模光纤激光器能够产生超高重复频率的超短脉冲序列，并且便于调节谐波脉冲重复频率。相比基频锁模脉冲激光，其性能更优。
3、基于声光效应的锁模光纤激光器利用了微结构光纤中的ghz量级声光效应，使输出的脉冲激光重复频率提高。但是当激光器结构固定下来之后想要调控激光脉冲重复频率存在困难之处。
4、因此，构建一种便于调控激光脉冲重复频率的声光锁模光纤激光器具有重要意义。
技术实现思路
1、基于上述现有技术所存在的不足之处，本专利技术提供一种基于微结构光纤声光锁模效应的频率调控装置，以期能通过声场模式调用、充气模式调用、加载充气模式等步骤，实现输出脉冲的模式锁定和脉冲频率的实时调控，从而能在光学频率梳等应用中提高其性能。
2、本专利技术为达到上述专利技术目的，采用如下技术方案：
3、本专利技术一种基于微结构光纤声光锁模效应的频率调控装置的特点在于，包括泵浦源、单模光纤，波分复用器、增益介
4、所述泵浦源用于提供泵浦能量；所述泵浦能量经所述波分复用器的耦合达到所述增益介质，并在所述增益介质中产生激光；
5、所述激光经所述隔离器的单向传输后，进入所述偏振控制器，并在所述偏振控制器中改变所述激光的偏振态；
6、所述频率调控模块对改变偏振态后的激光进行模式锁定及频率调控，得到模式锁定和频率调控后的激光，其中，一部分激光经过所述输出耦合器直接输出，另一部分激光经过所述波分复用器的耦合后，重新进入所述增益介质中进入下一次循环。
7、本专利技术所述的基于微结构光纤声光锁模效应的频率调控装置的特点是，所述频率调控模块，包括：微结构光纤、气泵、气室和控制器；
8、所述气室的一端具有多个独立开闭的进排气口，并由所述控制器控制每个进排气口，每个进排气口分别与所述微结构光纤中的一个空气孔对应连接；
9、所述气室的另一端通过所述单模光纤与所述输出耦合器连接；
10、所述气泵用于向所述气室抽出或充入气体；
11、本专利技术所述的基于微结构光纤声光锁模效应的频率调控装置的特点也在于，所述频率调控模块是按如下步骤进行模式锁定及频率调控：
12、步骤1：建立充气模式数据库：
13、利用所述气泵向所述气室充气，由所述控制器控制所述气室各个进排气口的开闭组合方式，从而对所述微结构光纤的每个空气孔加载不同的气体浓度或气体压力，由此在所述微结构光纤中形成不同的气体浓度分布模式或气体压力分布模式，从而建立充气模式数据库；
14、步骤2：建立声场模式数据库：
15、计算所述微结构光纤在不同气体浓度分布模式下所对应的折射率分布模式，计算所述微结构光纤在不同气体压力分布模式下所对应的应力分布模式，并计算各折射率分布模式及应力分布模式所对应的声场模式及声场模式所对应的谐振频率，从而建立声场模式数据库；
16、步骤3：声场模式调用：
17、依据期望的脉冲模式锁定频率，调用所述声场模式数据库中与所述期望的脉冲模式锁定频率相对应的声场模式；
18、步骤4：充气模式调用：
19、依据步骤3中所调用的声场模式，在充气模式数据库中调用相应的充气模式；
20、步骤5：加载充气模式：
21、通过所述气泵、气室和控制器向所述微结构光纤加载步骤4中所调用的充气模式；
22、步骤6：建立期望的脉冲模式锁定频率：
23、基于步骤5加载的充气模式，在所述微结构光纤中形成所需的声场模式，基于声光锁模效应建立脉冲模式锁定下期望的脉冲模式锁定频率；
24、步骤7：脉冲模式锁定频率切换：
25、依据新的期望脉冲模式锁定频率，重复步骤3至步骤6，从而建立新的声场模式下的脉冲模式锁定频率，以实现脉冲模式锁定频率的调控。
26、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
27、1、本专利技术将频率调控器件集成在一个模块，实现了频率调控装置的结构紧凑化。
28、2、本专利技术通过计算不同的充气模式得到对应的声场模式数据库，可以通过调用数据库，使用控制器实时改变对应的充气模式以获得期望的脉冲锁定频率，同时实现脉冲模式锁定频率的切换。在不同的需求中，需要的脉冲模式锁定频率不同，本专利技术实施例便于切换与调控脉冲模式锁定频率，扩大了激光器的应用范围。
29、3、本专利技术通过调用已建立的数据库即可获得期望的脉冲频率，相比基于非线性偏振旋转的锁模激光器切换脉冲频率，具有更高的稳定性，并且不需要调整激光器结构。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于微结构光纤声光锁模效应的频率调控装置，其特征在于，包括泵浦源(1001)、单模光纤(1002)，波分复用器(1003)、增益介质(1004)、隔离器(1005)、偏振控制器(1006)、频率调控模块(1007)和输出耦合器(1008)；
2.基于权利要求1所述的基于微结构光纤声光锁模效应的频率调控装置，其特征是，所述频率调控模块(1007)，包括：微结构光纤(2001)、气泵(2002)、气室(2003)和控制器(2004)；
3.基于权利要求2所述的基于微结构光纤声光锁模效应的频率调控装置，其特征在于，所述频率调控模块(1007)是按如下步骤进行模式锁定及频率调控：
【技术特征摘要】
1.一种基于微结构光纤声光锁模效应的频率调控装置，其特征在于，包括泵浦源(1001)、单模光纤(1002)，波分复用器(1003)、增益介质(1004)、隔离器(1005)、偏振控制器(1006)、频率调控模块(1007)和输出耦合器(1008)；
2.基于权利要求1所述的基于微结构光纤声光锁...
【专利技术属性】
技术研发人员：马晓辉，李楚晨，高伟清，张维，周勇，方文坛，陈小林，黄松，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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。