【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及单频激光器和集成光子学领域，更具体地，涉及一种基于线性调频原理的移频单频脉冲光源。
技术介绍
1、光频移具有广泛的商业和科学应用。例如，光通信协议可以使用单边带移频器来实现。在光谱学和激光冷却实验中，通常需要从mhz到ghz范围的快速频移。特别是在科研应用中，例如原子、分子和光学物理、光学测量、激光频率和频率稳定、光学陀螺仪、相干光通信系统或光谱学。可调谐激光扫描通常会取代此类移频器，尤其是在需要大频移时。然而，宽带可调谐光源在后端探测时通常需要配合复杂的锁相放大电路，并且单频可调谐激光器成本高且调谐速度慢。因此声光调制器仍然广泛使用在各个应用领域。当前声光调制器的工作频率在30-250mhz之间的频率，具有较高的能量频移效率，特别是对于高速信号200mhz的应用。然而，即使在双通方案中补偿了偏转角变化，声光调制器的调谐范围也仅限于每个单独模型的中心频率周围相对较窄的频带内。与声光调制相对应的，电光相位调制器可用于将功率传输到围绕激光频率对称的边带。边带的频移量与驱动信号相关，但通过正弦波调制，传输到任何输出频率的最大功率转换效率有限。光学线性调频可以实现高效的宽带频移。通过在相位调制器上施加连续的锯齿波相位调制，可以实现高效率的频移转换，并完全抑制不需要的边带。基于该项技术结合半导体放大器快速开关特性，有望获得具有高度集成度的单频脉冲光源。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于线性调频原理的移频单频脉冲光源，包括单频半导体激光器、第
2、所述单频半导体激光器，用于产生未频移的单频激光；
3、所述第一半导体放大器，用于将注入的单频激光进行放大，并在时域开关信号的作用下产生光脉冲；
4、所述第二半导体放大器，用于补偿光脉冲调制的损耗并通过脉冲延时交叠方式提高光脉冲对比度；
5、所述微波振荡器作为时钟源，输出单一频率信号；
6、所述驱动脉冲产生器，用于提供驱动所述第一半导体放大器产生光脉冲的电学驱动信号；
7、所述延迟器，用于调节电学驱动信号的延迟，实现脉冲的延时控制，并驱动所述第二半导体放大器；
8、所述微波放大器，用于对时钟频率进行放大补偿传输损耗；
9、所述非线性传输线，用于产生连续调频信号驱动所述电光相位调制器；
10、所述电光相位调制器，用于在线性调频信号的作用下输出经过光学频移的单频脉冲激光。
11、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下改进。
12、可选的，所述单频半导体激光器为具有khz线宽的连续激光器，所述单频半导体激光器为dfb、dbr、ecdl或半导体微腔激光器。
13、可选的，所述电光相位调制器为铌酸锂波导、钽酸锂波导或其它具有电光效应的波导器件。
14、可选的，所述微波振荡器为压控振荡器、数字频率合成器或介质振荡器。
15、可选的，所述非线性传输线，用于将输入的微波频率信号调制为对应频率的锯齿形调频连续波。
16、本专利技术还提供一种基于线性调频原理的移频单频脉冲光源，包括底板、单频半导体芯片、第一耦合透镜、第一半导体放大芯片、第二耦合透镜、第二半导体放大芯片、第三耦合透镜、电光调制波导、准直透镜、光学隔离器和光纤耦合准直器；
17、所述单频半导体芯片与第一半导体放大芯片连接，用于提供产生脉冲和光学移频的单频光源；
18、所述第一半导体放大芯片与第二半导体放大器连接，用于将注入的单频激光进行放大，并在时域开关信号的作用下产生光脉冲；
19、所述第二半导体放大芯片与电光调制波导连接，用于补偿光脉冲调制的损耗并通过脉冲延时交叠方式提高光脉冲对比度；
20、所述电光调制波导与光隔离器连接，用于在线性调频信号的作用下接输出经过光学频移的单频脉冲激光；
21、所述光隔离器与光纤耦合透镜连接，用于约束激光的传输方向，保护光源；
22、所述光纤耦合透镜，用于将单频脉冲激光通过光纤耦合输出。
23、所述电光调制波导为铌酸锂波导。
24、本专利技术提供的一种基于线性调频原理的移频单频脉冲光源，结合了半导体放大器开关速度快和线性调频产生频率边带效率高的特点，相对与声光调制器产生的脉冲具有更快的上升沿和下降沿，优异的脉冲对比度，同时由于采用了电光相位调制器作为移频器件，光频偏移量能够达到ghz，远超当前的体块晶体声光调制器。此外，本专利技术提供的技术方案基于半导体和光芯片工艺，具有集成化和芯片的潜力。
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1.一种基于线性调频原理的移频单频脉冲光源，其特征在于，包括单频半导体激光器、第一半导体放大器、第二半导体放大器、电光相位调制器、微波振荡器、驱动脉冲产生器、延时器、微波放大器和非线性传输线，所述单频半导体激光器、第一半导体放大器、第二半导体放大器和电光相位调制器依次连接，所述微波振荡器的输出端分别与所述驱动脉冲产生器和所述微波放大器的输入端连接，所述驱动脉冲产生器的输出端分别连接所述第一半导体放大器和所述延时器，所述延时器的输出端连接所述第二半导体放大器连接，所述微波放大器通过非线性传输线与所述电光相位调制器连接；
2.根据权利要求1所述的移频单频脉冲光源，其特征在于，所述单频半导体激光器为具有kHz线宽的连续激光器，所述单频半导体激光器为DFB、DBR、ECDL或半导体微腔激光器。
3.根据权利要求1所述的移频单频脉冲光源，其特征在于，所述电光相位调制器为铌酸锂波导、钽酸锂波导或其它具有电光效应的波导器件。
4.根据权利要求1所述的移频单频脉冲光源，其特征在于，所述微波振荡器为压控振荡器、数字频率合成器或介质振荡器。
5.根据权
6.一种基于线性调频原理的移频单频脉冲光源，其特征在于，包括底板、单频半导体芯片、第一耦合透镜、第一半导体放大芯片、第二耦合透镜、第二半导体放大芯片、第三耦合透镜、电光调制波导、准直透镜、光学隔离器和光纤耦合准直器；
7.根据权利要求6所述的移频单频脉冲光源，其特征在于，所述电光调制波导为铌酸锂波导。
...【技术特征摘要】
1.一种基于线性调频原理的移频单频脉冲光源，其特征在于，包括单频半导体激光器、第一半导体放大器、第二半导体放大器、电光相位调制器、微波振荡器、驱动脉冲产生器、延时器、微波放大器和非线性传输线，所述单频半导体激光器、第一半导体放大器、第二半导体放大器和电光相位调制器依次连接，所述微波振荡器的输出端分别与所述驱动脉冲产生器和所述微波放大器的输入端连接，所述驱动脉冲产生器的输出端分别连接所述第一半导体放大器和所述延时器，所述延时器的输出端连接所述第二半导体放大器连接，所述微波放大器通过非线性传输线与所述电光相位调制器连接；
2.根据权利要求1所述的移频单频脉冲光源，其特征在于，所述单频半导体激光器为具有khz线宽的连续激光器，所述单频半导体激光器为dfb、dbr、ecdl或半导体微腔激光器。
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓杰，刘洋，
申请(专利权)人：武汉中科锐择光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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