[實用新型]一種用于相位調制激光脈沖的光譜檢測裝置

有效

• 申請號: 201721750674.9
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN207689364U
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 宗兆玉;許黨朋;田小程;胡東霞;周丹丹;范孟秋;朱娜;張銳;李宏勛;謝亮華
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 韓雪

本實用新型涉及一種應用于相位調制激光脈沖的光譜檢測裝置，屬于激光設備技術領域，所述光譜檢測裝置包括沿著激光信號傳輸方向通過光纖連接的光纖分束器、第一光纖環形器和第二光纖環形器、第一光纖光柵和第二光纖光柵、第一光電轉換單元和第二光電轉換單元，還包括分壓電路、高速比較器和信號產生器溫度控制模塊，和溫度控制模塊。本實用新型采用溫度控制模塊熱調諧兩只窄帶光纖光柵的方法實現相位調制激光脈沖的間接光譜檢測，有效地排除激光能量、脈沖寬度等因素對檢測結果的干擾，實現了高準確性檢測，同時熱調諧光纖光柵的外界環境溫度可實現不同光譜展寬狀態的辨別，應用范圍拓展，操作簡單方便。

技術領域

本實用新型屬于激光設備技術領域，具體涉及一種用于相位調制激光脈沖的光譜檢測裝置。

背景技術

大型高功率激光裝置通常采用波導相位調制技術實現小寬帶光源的產生，以滿足裝置抑制大口徑光學元件SBS效應和光譜色散勻滑的需求，如美國的NIF激光裝置，法國的LMJ激光裝置以及中國的神光系列激光裝置。在裝置運行過程中，如果單縱模激光脈沖經相位調制展寬到大于抑制SBS效應所需的帶寬，激光在后續系統傳輸則是安全的，如果未發生展寬或者展寬量較小，則不能有效抑制SBS效應，對大口徑光學元件可能會造成很大的損傷。因此，為了確保裝置運行的安全性，需要在對激光脈沖信號進行光譜檢測，用以判斷確認單縱模激光脈沖是否經相位調制被展寬到系統規定的光譜帶寬。

根據Peter J. W, Mark W. B, Gaylen V. E, et al. NIF injection lasersystem. Proc. SPIE, 5341:146–155, 2004，美國NIF激光裝置的研究人員采用基于單個窄帶布拉格光纖光柵的光譜檢測裝置直接對相位調制激光脈沖的光譜信息進行檢測、判斷。類似的，根據Jolly A, Gleyze J F, Penninckx D, et al. Fiber lasersintegration for LMJ [J].C. R.Phys, 2006,7(2):, 198-212，法國LMJ激光裝置的研究人員也采用基于單個窄帶布拉格光纖光柵的光譜檢測裝置實現對相位調制激光脈沖的光譜檢測。這種基于單光纖光柵的直接光譜檢測裝置對激光脈沖的能量、脈沖寬度、光譜調制形狀的適用性較差，檢測過程與激光信號的能量相關，容易受到激光信號中ASE的影響。此外，由于窄帶光纖光柵非常精密敏感，容易受到環境溫度等因素的影響，在實際使用中，基于單光纖光柵的直接光譜檢測裝置容易出錯，產生錯誤判斷。根據Patrick K. R, DarrellJ. A, Jens S, et al. Injection of a Phase Modulated Source into the Z-BeamletLaser for Increased Energy Extraction. Sand2014-20011, 美國ZBL裝置的研究人員采用一種基于光學外差探測技術的光譜檢測裝置實現了對相位調制激光脈沖的光譜檢測，這種裝置的單元模塊構成較多，結構復雜，成本較高，同時由于需要調節的參量較多，不利于大型激光裝置的運行維護。

實用新型內容

針對現有技術的種種不足，本申請提供了一種用于相位調制激光脈沖的光譜檢測裝置，通過采用兩只窄帶光纖光柵，并使用溫度控制模塊分別熱調諧兩只窄帶光纖光柵的中心反射波長，使第一光纖光柵的中心反射波長處于激光信號的中心波長附近，使第二光纖光柵的中心反射波長處于激光信號的邊帶處，所述的兩只光纖光柵反射選定不同光譜成分的激光信號。將所述激光信號進行光電轉換處理后比較兩路電信號的幅度大小，然后根據比較結果輸出檢測判斷信號,實現信號光譜的檢測。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：