[發明專利]一種自適應雙光梳光譜補償信號提取方法

有效

• 申請號: 201610308996.1
• 申請日: 2016-05-11
• 公開（公告）號: CN105823559B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 曾和平;楊康文;郝強
• 申請（專利權）人: 上海朗研光電科技有限公司
• 主分類號: G01J3/45
• 分類號: G01J3/45
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙)31215
• 代理人: 徐筱梅

1.一種自適應雙光梳光譜補償信號提取方法，包括超短脈沖激光器、光電探測器、電學倍頻及濾波單元和雙光梳光譜數據處理單元，其特征在于采用兩個獨立的邁克爾遜干涉儀分別測量兩臺超短脈沖激光器的頻率抖動，然后將兩邁克爾遜干涉儀的輸出光分別進入兩光學分束器，兩光學分束器將輸出光分別耦合到四個光學濾波器，濾波后的四個光信號分別由四個光電探測器進行探測，每個光電探測器將探測的光信號平均分為兩路輸出，一路輸出光經電學倍頻及濾波單元后與另一路輸出光依次分別進入一級混頻和二級混頻，然后將二級混頻處理后的光信號作為自適應雙光梳光譜的補償信號接入雙光梳光譜數據處理單元；所述每個光電探測器將探測到的光信號平均分為兩路輸出為四個光電探測器分別探測得到①、②、③和④四個光信號，每個光信號平均分為兩路輸出，兩光電探測器一路輸出的①和②兩個光信號分別經兩個電學倍頻及濾波單元后進入一級混頻，兩光電探測器另一路輸出的①和②兩個光信號分別直接進入一級混頻；另兩光電探測器一路輸出的③和④兩個光信號分別經另兩個電學倍頻及濾波單元后進入另一個一級混頻，另兩光電探測器另一路輸出的③和④兩個光信號分別直接進入另一個一級混頻；所述四個電學倍頻及濾波單元中的兩個電學倍頻及濾波單元分別對①和③光信號作(p-1)倍的倍頻處理，另兩個電學倍頻及濾波單元分別對②和④光信號作p倍的倍頻處理，分別得到①×(p-1)、②×p、③×(p-1)和④×p四個倍頻后的信號，將倍頻后的①×(p-1)、②×p和未倍頻的①和②光信號進入一級混頻，一級混頻將①×(p-1)與①、②×p與②的光信號混頻后，分別得到①-②和②×p-①×(p-1)兩個混頻的光信號；將倍頻后的③×(p-1)、④×p和未倍頻的③、④光信號進入另一個一級混頻，另一個一級混頻將③×(p-1)與③、④×p與④的光信號混頻后，分別得到③-④和④×p-③×(p-1)兩個混頻的光信號，然后將①-②、②×p-①×(p-1)兩個混頻的光信號和③-④和④×p-③×(p-1)兩個混頻的光信號分別進入二級混頻，經二級混頻處理后分別得到(①-②)-(③-④)和[②×p-①×(p-1)]-[④×p-③×(p-1)]兩個作為自適應雙光梳光譜的補償信號接入雙光梳光譜數據處理單元；所述兩個自適應雙光梳光譜的補償信號分別為(n-m)△f_r和△f₀+q△f_r，其中：△f_r為兩臺超短脈沖激光器的相對重復頻率抖動；△f₀為兩臺超短脈沖激光器的相對載波包絡相位抖動；p、n和m均為正整數。

2.根據權利要求1所述自適應雙光梳光譜補償信號提取方法，其特征在于所述邁克爾遜干涉儀包括分束片或光纖耦合器、兩個法拉第反射鏡、延時晶體或延時光纖和帶驅動的聲光調制器，超短脈沖激光器的輸出光經過分束片或光纖耦合器按功率比為1:1分成兩束光，一束光直接經過第一法拉第反射鏡反射，回到分束片或光纖耦合器，另一束光先經過延時晶體或延時光纖，再經過帶驅動的聲光調制器，最后經過第二法拉第反射鏡反射，依次經帶驅動的聲光調制器和延時晶體或延時光纖回到分束片或光纖耦合器，兩束反射光在分束片或光纖耦合器上合成一束從邁克爾遜干涉儀輸出。

3.根據權利要求1所述自適應雙光梳光譜補償信號提取方法，其特征在于所述光學分束器為1:1分光比的半透半反鏡片或光纖耦合器。

4.根據權利要求1所述自適應雙光梳光譜補償信號提取方法，其特征在于所述光學濾波器為允許特定波長的激光通過，隔絕其他波長激光通過的窄帶濾波鏡片、光纖光柵或光纖濾波器。