[發明專利]光纖激光器脈沖整形系統仿真裝置和方法

無效

• 申請號: 200910137573.8
• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN101546356A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 鄭歡;許立新;明海;顧春;王安廷;高昆;吳云霞
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;H01S3/067
• 代理公司: 北京市德恒律師事務所
• 代理人: 張 覲

技術領域

本發明涉及軟件仿真技術，尤其涉及一種光纖激光器脈沖整形的仿真技術。?

背景技術

高功率光纖激光光源在工業加工、印刷、打標、軍事、醫療和通信事業上有著巨大的應用。目前高功率光纖激光光源采用主振蕩器功率放大的結構，即由一個光纖激光器脈沖整形系統輸出具有一定能量、一定脈沖寬度、一定上升沿及任意整形能力的脈沖，該脈沖被后端放大器逐級放大得到滿足要求的功率輸出。因此，光纖激光器脈沖整形技術是高功率激光光源的關鍵性技術。?

目前光纖激光器脈沖整形技術主要有三類，頻譜調制整形、時域調制和脈沖堆積三種。脈沖堆積整形技術的基本思想是利用數個短脈沖通過時間上的首尾相邊組合成一個長脈沖。脈沖堆積整形技術中既使用到了短脈沖，又可以整形出長脈沖，具有靈活實用的特點，適用范圍可以從亞皮秒至納秒，填補了頻譜調制整形技術和時域調制整形技術的空白。而且其技術只依賴于堆積的原始脈沖和延時控制，實現簡單。脈沖堆積整形技術作為新型脈沖整形技術，具有任意整形、較快上升沿、簡單實用等特性，非常適用于納秒及亞皮秒級脈沖整形。?

對于相關科技工作者，要使用脈沖堆積整形技術得到具有一定脈沖寬度、一定能量、一定上升沿、任意整形的脈沖輸出，最直接的方法是通過搭建光纖激光器脈沖整形系統進行實驗。然而，直接進行實驗卻有一些不利之處，尤其是在對光纖激光器脈沖整形系統中各組件的輸出功率和脈沖堆積器的參數還無法確定時，貿然進行實驗可能會導致系統中器件的損毀，造成人員傷亡和財物損失。?

因此，目前亟需提出一種光纖激光器整形仿真方案，尤其是基于脈沖堆積整形技術的仿真技術。?

發明內容

本發明的目的旨在至少解決現有技術中的上述問題之一。?

為此，本發明的實施例提出一種光纖激光器脈沖整形系統的軟件仿真方法，實現簡便，且能夠較好地仿真光纖激光器脈沖整形系統的實驗過程。?

根據本發明的一個方面，本發明實施例提出一種光纖激光器脈沖整形系統的仿真方法，所述仿真方法包括以下步驟：模塊化設計光纖激光器脈沖整形系統的各個部件，使得每個部件模塊包括對應的物理參數設置和物理模型計算內核；結合所述各個部件模塊搭建光纖激光器脈沖整形系統的圖形操作界面；根據所述各個部件模塊對應的物理參數設置和物理模型計算內核計算所述搭建光纖激光器脈沖整形系統的整形脈沖輸出；以及在所述圖形操作界面上顯示所述整形脈沖輸出的波形和/或光譜信息，?

所述各個部件模塊包括鎖模激光器模塊、脈沖堆積器模塊、光纖放大器模塊、光纖分束器模塊、示波器模塊和光譜儀模塊，所述鎖模激光器模塊的輸出端與所述脈沖堆積器模塊的輸入端連接，所述光纖放大器模塊的輸入端和輸出端分別與所述脈沖堆積器模塊的輸出端、所述光纖分束器模塊的輸入端連接，所述光纖分束器模塊的輸出端分別連接到所述示波器模塊和所述光譜儀模塊上，其中?

根據所述鎖模激光器模塊對應的物理模型計算內核及物理參數設置計算得到第一脈沖U(t)，所述鎖模激光器模塊對應的物理模型計算內核通過以下公式表示：?

U(t)=P0+PNexp[-t22T02(1+iC)]exp[-2πvt]]]>

其中，時間寬度T₀、中心頻率v、峰值功率P₀、啁啾系數C和噪聲功率P_N為所述鎖模激光器模塊對應的物理參數設置；?