[發(fā)明專利]半導(dǎo)體激光器全光纖穩(wěn)頻系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910236119.8
• 申請(qǐng)日: 2009-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN101694921A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江月松;鄧士光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S5/00
• 分類號(hào): H01S5/00;H01S5/0687
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種半導(dǎo)體激光器全光纖穩(wěn)頻系統(tǒng)，其特征在于：所述的半導(dǎo)體激光器全光纖穩(wěn)頻系統(tǒng)包括頻率掃描半導(dǎo)體激光器、全光纖參考干涉儀、高精細(xì)度光纖環(huán)形腔以及數(shù)據(jù)采集處理和控制系統(tǒng)；所述的無(wú)模跳頻率掃描半導(dǎo)體激光器進(jìn)行頻率掃描，發(fā)射出的激光經(jīng)過(guò)1×2定向保偏光纖耦合器分成兩束；其中一束激光經(jīng)過(guò)所述的全光纖參考干涉儀，通過(guò)對(duì)輸出干涉光強(qiáng)度的相位進(jìn)行連續(xù)解纏來(lái)監(jiān)測(cè)激光頻率的變化；另外一束激光進(jìn)入所述的光纖環(huán)形腔，在全光纖參考干涉儀的檢測(cè)下，當(dāng)激光頻率接近光纖環(huán)形腔的諧振頻率時(shí)，使用反饋方法將激光器的頻率穩(wěn)定于光纖環(huán)形腔的諧振頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1，頻率掃描半導(dǎo)體激光器采用無(wú)模跳的頻率可調(diào)外腔半導(dǎo)體激光器，其特征在于：該類型激光器具有很大的無(wú)模跳頻率掃描范圍，可以在衍射光柵的轉(zhuǎn)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)幾十甚至上百GHz的頻率調(diào)節(jié)，可以通過(guò)壓電和電流輸入控制其激光輸出頻率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1，全光纖參考干涉儀用來(lái)監(jiān)測(cè)激光的頻率變化，由非平衡Mach-Zehnder光纖干涉儀組成，其特征在于：將激光經(jīng)過(guò)3dB的1×2定向保偏光纖耦合器分成兩束激光，分別經(jīng)過(guò)長(zhǎng)度不同的單模保偏光纖后進(jìn)入一個(gè)3dB的2×2定向保偏光纖耦合器進(jìn)行干涉后得到兩束輸出光信號(hào)；其中兩根單模保偏光纖的長(zhǎng)度差已經(jīng)精確測(cè)出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1，高精細(xì)度光纖環(huán)形腔用來(lái)將激光器的頻率穩(wěn)定其諧振頻率處，其特征在于：高精細(xì)度光纖環(huán)形腔由一個(gè)2×2定向保偏光纖耦合器和一定長(zhǎng)度的單模保偏光纖組成；單模保偏光纖從2×2定向保偏光纖耦合器的一個(gè)輸出端連接到一個(gè)輸入端，組成光纖環(huán)形腔。

5.根據(jù)權(quán)利要求4，所述的高精細(xì)度光纖環(huán)形腔的2×2定向保偏光纖耦合器其特征在于：具有極低的損耗和很高的耦合系數(shù)來(lái)降低光纖環(huán)形腔的線寬。

6.根據(jù)權(quán)利要求1，使用反饋方法將激光器的頻率穩(wěn)定于高精細(xì)度光纖環(huán)形腔的諧振頻率，其特征在于：使用Pound-Drever-Hall方法得到反饋信號(hào)輸入到頻率掃描半導(dǎo)體激光器將激光頻率穩(wěn)定在高精細(xì)度光纖環(huán)形腔的諧振頻率。

7.根據(jù)權(quán)利要求6，所述Pound-Drever-Hall方法其特征在于：使用振蕩器、電混頻器、可調(diào)相移器、低通濾波器及放大器對(duì)光纖環(huán)形腔的出射信號(hào)進(jìn)行處理，得到反饋信號(hào)輸入到外腔可調(diào)半導(dǎo)體激光器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1，數(shù)據(jù)采集處理和控制系統(tǒng)使用DSP來(lái)實(shí)現(xiàn)，其特征在于：對(duì)來(lái)自于全光纖參考干涉儀和高精細(xì)度光纖環(huán)形腔的信號(hào)進(jìn)行處理后形成反饋信號(hào)，經(jīng)過(guò)PID控制激光器的壓電和電流輸入，使激光器的頻率穩(wěn)定于高精細(xì)度光纖環(huán)形腔的諧振頻率。