[發明專利]基于光頻梳鎖定的高平均功率鎖模激光產生系統和方法

有效

• 申請號: 201811322816.0
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109378695B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 豆賢安;孫曉泉;卞進田;劉尊洋
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱寶慶

1.一種基于光頻梳鎖定的高平均功率鎖模激光產生系統，其特征在于，包括一連續激光種籽源、一激光分束單元、若干并聯的載波移頻單元、若干并聯的相位鎖定單元、若干并聯的高功率連續激光放大單元、外差光束合成單元和光頻梳激光單元；其中

激光分束單元將激光種籽源發射的單頻或窄線寬連續激光分成功率相等的若干束；

光頻梳激光單元產生的每一根頻率梳齒的載波頻率和相位高度穩定且滿足鎖模條件，并將其作為各路連續激光鎖定的參照標準；

每一載波移頻單元和相位鎖定單元將每一路連續激光的載波頻率和相位分別鎖定至光頻梳激光載波頻率間隔相等的梳齒上；

每一高功率連續激光放大單元將一載波頻率的激光進行高功率連續激光放大；

外差光束合成單元對放大后的各路激光進行外差合束；

載波移頻單元包括聲光移頻器，每路聲光移頻器的移頻量呈等差數列分布，公差等于欲鎖定的光頻梳激光的梳齒頻率間隔。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，使用窄帶濾光裝置提取光頻梳激光中的相應頻率梳齒。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，使用光電探測器探測光頻梳激光的一梳齒與對應路連續激光的干涉信號。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，激光種籽源發射的激光為單頻或窄線寬連續激光。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，每束激光的載波頻率間隔在KHz至GHz量級。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括光延遲線、偏振控制單元，并將它們設置在高功率連續激光放大單元之前的光路上；

光延遲線控制相應路激光的光程使各路激光的光程相等；

偏振控制單元控制相應路激光的偏振態使各路激光的偏振態保持一致。

7.一種基于權利要求1所述系統的光頻梳激光梳齒鎖定的高平均功率鎖模激光產生方法，其特征在于，包括：

將單頻或窄線寬的連續種籽激光分束成功率相等的多路激光；

然后，將各路激光的載波頻率和相位分別鎖定至光頻梳激光載波頻率間隔相等的梳齒上；

再將每一載波頻率的連續激光進行高功率連續激光放大；

最后，對放大后的各載波頻率的連續激光進行外差合束，產生高平均功率鎖模激光。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，功率放大前對各路激光進行如下操作：

控制相應路激光的光程使各路激光的光程相等；

控制相應路激光的偏振態使各路激光的偏振態保持一致。