[發明專利]種子光注入主從匹配方法及使用該方法的種子光注入系統

無效

• 申請號: 201010500538.0
• 申請日: 2010-10-09
• 公開（公告）號: CN102013625A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 范輝;劉理;朱聲白;羅寧一
• 申請（專利權）人: 維林光電(蘇州)有限公司
• 主分類號: H01S3/091
• 分類號: H01S3/091
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陸明耀;陳忠輝

技術領域

本發明涉及一種種子光注入主從匹配方法，尤其涉及一種非侵入式的種子光注入主從匹配方法。本發明還涉及一種使用該方法的種子光注入系統。

背景技術

在激光輸出裝置中，往往使用種子光注入技術。種子光注入技術用低功率高穩定的種子光源(或稱主激光器)控制功率振蕩器(或稱從動振蕩器)，達到純化輸出光譜穩定輸出頻率和縮短起振時間的目的，在工業、醫療、軍事、科研等領域有廣泛的應用。沒被種子光注入的振蕩器隨機起振，在競爭中建立輸出模式。注入種子光后，與種子光波長相近的模式在一開始便占據絕對優勢，從而快速穩定的建立輸出模式。種子光注入技術的關鍵在于注入的種子光與從動振蕩器的諧振縱模實時匹配，或稱主從匹配。

然而，傳統的種子光注入技術要求輸出穩定的種子光源，通常是單模種子光源。而主從匹配則依靠實時調節從動振蕩器的光腔長度因而諧振縱模實現。此外，注入的種子與從動振蕩器輸出的相位差必須鎖定。種子光注入的時間與從動振蕩器起振的時間必須同步。

圖1b為一種現有技術種子光注入系統功能簡圖。其中，種子光注入系統101包括一種子光源110，驅動電路150，穩頻裝置115，光束整形組件160，從動激光器120，泵浦源130，腔長穩定裝置125，鎖模裝置112，和信號同步器140。現有技術的種子光源110的輸出180經過穩頻裝置的作用，例如通過行波環形腔產生單模輸出，而具有固定波長。為了能與具有固定波長的種子光頻率匹配，從動激光器120的腔長必須被實時調整。常用的調整方法如將腔端鏡貼在壓電陶瓷致動器上，再通過由實時腔長與參考值比較而產生的反饋信號驅動壓電陶瓷致動器，進而快速調整從動激光器腔長。種子光源與從動激光器輸出的相位必須被鎖定。

傳統的種子光注入技術結構復雜、操作困難、價格昂貴。

發明內容

本發明的目的是提供一種過程簡單，操作方便的種子光注入主從匹配方法。

本專利發明的主從匹配方法基于傳統設計相反的理念：種子光源產生波長連續掃描的注入信號，從動振蕩器的光腔長度無須控制而可自由波動，在動態中實現主從匹配。

本發明的目的通過提供以下技術方案來實現：

一種種子光注入主從匹配方法，包括以下步驟：產生波長連續掃描的種子光；將波長連續掃描的種子光注入受控激光振蕩器；注入的種子光波長連續掃描，范圍覆蓋一或多個受控激光振蕩器縱模；受控激光振蕩器在泵浦源的作用下建立粒子數反轉，產生受激輻射；受激輻射中與注入的種子光波長匹配的模式占據優勢，輸出波長與注入的種子光相等或相近的激光。

進一步的，產生波長連續掃描的種子光進一步包括以下步驟：

射頻調制種子光源的驅動電流；

以射頻變化的驅動電流產生波長連續掃描的種子光；

根據對掃描范圍的要求調整調制深度。

進一步的，還包括以下步驟，根據受控激光振蕩器輸出波長的要求調整種子光源的工作溫度。

本發明的另一目的是提供一種結構簡單，成本低廉的種子光注入系統。

本發明的目的通過提供以下技術方案來實現：

一種使用上述種子光注入主從匹配方法的種子光注入系統，包括：產生波長連續掃描的光子束的種子光的種子光源；提供射頻調制電流以驅動種子光源的驅動電路；對前述光子束進行整形的光束整形組件；接收整形后的光子束的受控激光振蕩器，所述受控激光振蕩器腔長自由改變；為受控激光振蕩器提供能量流的泵浦源，所述種子光源的連續波長覆蓋受控激光振蕩器的一個或多個縱模而達成動態主從匹配。

進一步的，所述種子光源能夠以以下任意一種組合模式工作：單模；、多模、連續，準連續、脈沖；所述光束整形組件為包括一個或多個光學隔離器的光學元件，所述光學元件對光束整形并將光束按指定的方向送達指定的元件。

進一步的，所述受控激光振蕩器為包括光纖振蕩器的一體化結構件。

進一步的，所述驅動電路為種子光源提供射頻調制的驅動電流，其中射頻調制的驅動電流由一直流偏置與一射頻信號疊加而成。

進一步的，所述種子光源與一的熱電溫控器熱接觸，所述熱電溫控器的溫度可調節。

進一步的，所述種子光源和光學元件被集成在一自含式模塊中以直接控制受控激光振蕩器的輸出。