[發明專利]一種基于光譜整形的綠光脈沖源

有效

• 申請號: 202110979123.4
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113725705B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 韓穎;高博;郭玉彬;李瑩瑩;陳炳焜;吳戈;汝玉星;霍佳雨;劉列
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/117;H01S3/13
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

1.一種基于光譜整形的綠光脈沖源，其結構有，泵浦源(1)與波分復用器(2)的980nm端相連，波分復用器(2)的1550nm端與光耦合器(3)的輸入端相連，光耦合器(3)的輸出端與可飽和吸收體(4)的一端相連，可飽和吸收體(4)的另一端與偏振敏感隔離器(5)的輸入端相連，偏振敏感隔離器(5)的輸出端與電控偏振控制器(6)的輸入端相連，電控偏振控制器(6)的輸出端與光纖偏振分束器(7)的輸入端相連，光纖偏振分束器(7)的輸出端通過摻鐿光纖(8)與波分復用器(2)的公共端相連；

其特征在于，結構還有，光纖偏振分束器(7)的另一個輸出端與反饋回路(9)的輸入端相連，反饋回路(9)的一個輸出端與電控偏振控制器(6)的另一個輸入端相連，反饋回路(9)的另一個輸出端與預處理模塊(11)中的聲光調制器(1124)相連，光耦合器(3)的另一個輸出端與準直器(10)的輸入端相連，準直器(10)的輸出端與預處理模塊(11)的一端相連，預處理模塊(11)的另一端與光譜整形模塊(12)的輸入端相連，光譜整形模塊(12)的輸出端與光纖放大模塊(13)的一端相連，光纖放大模塊(13)的另一端與光譜搬移模塊(14)相連；

所述的反饋回路(9)的結構為，光電探測器(901)的輸入端作為反饋回路(9)的輸入端，與所述的光纖偏振分束器(7)相連，光電探測器(901)的輸出端與放大器(902)的輸入端相連，放大器(902)的一個輸出端通過濾波器(903)、A/D轉換器(904)與MCU(906)的一個輸入端相連，放大器(902)的另一個輸出端通過分頻器(905)與MCU(906)的另一個輸入端相連，MCU(906)作為反饋回路(9)的輸出端，一個輸出端與所述的電控偏振控制器(6)的另一個輸入端相連，另一個輸出端與所述的預處理模塊(11)中的聲光調制器(1124)相連，控制聲光調制器工作；

所述的預處理模塊(11)具有如下的光路結構，光脈沖經預處理模塊的第一準直器(1101)、預處理模塊的帶通濾波器(1102)、預處理模塊的第一半波片(1103)、預處理模塊的第一光柵(1104)后，入射至預處理模塊的第二光柵(1105)，預處理模塊的第二光柵(1105)將光脈沖入射到預處理模塊的第一反射鏡(1106)上，預處理模塊的第一反射鏡(1106)將光脈沖反射至預處理模塊的第二光柵(1105)，預處理模塊的第二光柵(1105)輸出的光脈沖經過預處理模塊的第二半波片(1107)、預處理模塊的光纖偏振分束器(1108)、預處理模塊的第一隔離器(1109)、預處理模塊的第三半波片(1110)、預處理模塊的第一凸透鏡(1111)、預處理模塊的第一凹透鏡(1112)后，入射至預處理模塊的第二準直器(1113)中，預處理模塊的第二準直器(1113)將光脈沖入射到預處理模塊的第二反射鏡(1114)上，預處理模塊的第二反射鏡(1114)將光脈沖反射至預處理模塊的第三光柵(1115)上，預處理模塊的第三光柵(1115)輸出的光脈沖經預處理模塊的凸面鏡(1116)傳輸至預處理模塊的凹面鏡(1117)，預處理模塊的凹面鏡(1117)將光脈沖反射回預處理模塊的凸面鏡(1116)，預處理模塊的凸面鏡(1116)再次將光脈沖傳輸至預處理模塊的凹面鏡(1117)，預處理模塊的凹面鏡(1117)將光脈沖反射回預處理模塊的凸面鏡(1116)，預處理模塊的凸面鏡(1116)將光脈沖傳輸至預處理模塊的第三光柵(1115)，預處理模塊的第三光柵(1115)將光脈沖傳輸至預處理模塊的第三反射鏡(1118)，預處理模塊的第三反射鏡(1118)將光脈沖反射回預處理模塊的第三光柵(1115)，光脈沖經預處理模塊的第三光柵(1115)后按上文所述路線再次經預處理模塊的凸面鏡(1116)、預處理模塊的凹面鏡(1117)傳輸，多次反射后光脈沖回到預處理模塊的第三光柵(1115)，預處理模塊的第三光柵(1115)將光脈沖反射至預處理模塊的第四反射鏡(1119)，預處理模塊的第四反射鏡(1119)將光脈沖入射到預處理模塊的第三準直器(1120)，光脈沖經預處理模塊的第三準直器(1120)、預處理模塊的第二凹透鏡(1121)、預處理模塊的第二凸透鏡(1122)、預處理模塊的第三凸透鏡(1123)、聲光調制器(1124)、預處理模塊的第四凸透鏡(1125)、預處理模塊的第二隔離器(1126)、預處理模塊的第四半波片(1127)、預處理模塊的第五凸透鏡(1128)、預處理模塊的第四準直器(1129)、預處理模塊的摻鐿光纖(1130)、預處理模塊的第五準直器(1131)、預處理模塊的第六凸透鏡(1132)后，入射到預處理模塊的第五反射鏡(1133)上，預處理模塊的激光二極管(1136)產生的泵浦光經預處理模塊的第六準直器(1135)、預處理模塊的第七凸透鏡(1134)后，入射到預處理模塊的第五反射鏡(1133)上，與之前入射到預處理模塊的第五反射鏡(1133)的光脈沖融合，融合后的光脈沖經預處理模塊的第五反射鏡(1133)反射至預處理模塊的第六反射鏡(1137)，經預處理模塊的第六反射鏡(1137)反射至預處理模塊的第五半波片(1138)中，通過預處理模塊的第五半波片(1138)的光脈沖最后由預處理四分之一波片(1139)輸出；

所述的光譜整形模塊(12)具有如下的光路結構，光脈沖經偏振器(1201)入射到光譜整形模塊的第一反射鏡(1202)，由光譜整形模塊的第一反射鏡(1202)反射至光譜整形模塊的濾波器(1203)，光譜整形模塊的濾波器(1203)輸出的光脈沖經光譜整形模塊的第二反射鏡(1204)、光譜整形模塊的第三反射鏡(1205)反射后，再次反射回光譜整形模塊的濾波器(1203)，從光譜整形模塊的濾波器(1203)輸出的光脈沖經光譜整形模塊的第四反射鏡(1206)反射至光譜整形模塊的第五反射鏡(1207)，光譜整形模塊的第五反射鏡(1207)將光脈沖反射至光譜整形模塊的第一光柵(1210)，光譜整形模塊的第一光柵(1210)將光脈沖反射至光譜整形模塊的第六反射鏡(1209)再反射至光譜整形模塊的第一凹面鏡(1208)，光脈沖通過光譜整形模塊的第一凹面鏡(1208)、空間光調制器(1211)后，傳輸至光譜整形模塊的第二凹面鏡(1213)，光譜整形模塊的第二凹面鏡(1213)將光脈沖反射至光譜整形模塊的第八反射鏡(1214)，光脈沖再由光譜整形模塊的第八反射鏡(1214)反射至光譜整形模塊的第二光柵(1215)后再反射至光譜整形模塊的第七反射鏡(1212)，光譜整形模塊的第七反射鏡(1212)的輸出為光譜整形模塊(12)的輸出；

所述的光纖放大模塊(13)具有如下的光路結構，光脈沖通過光纖放大模塊的隔離器(1301)后依次通過光纖放大模塊的第一半波片(1302)、光纖放大模塊的第一凸透鏡(1303)、光纖放大模塊的第一準直器(1304)、光纖放大模塊的摻鐿光纖(1305)、光纖放大模塊的第二準直器(1306)、光纖放大模塊的第二凸透鏡(1307)后，入射到光纖放大模塊的第一反射鏡(1308)上，光纖放大模塊的激光二極管(1311)產生的泵浦光經光纖放大模塊的第三準直器(1310)、光纖放大模塊的第三凸透鏡(1309)后，入射到光纖放大模塊的第一反射鏡(1308)上，與之前入射到光纖放大模塊的第一反射鏡(1308)的光脈沖融合，融合后的光脈沖經光纖放大模塊的第一反射鏡(1308)反射至光纖放大模塊的第二反射鏡(1312)，經光纖放大模塊的第二反射鏡(1312)反射至光纖放大模塊的第二半波片(1313)中，通過光纖放大模塊的第二半波片(1313)的光脈沖最后由光纖放大模塊的四分之一波片(1314)輸出；

所述的光譜搬移模塊(14)具有如下光路結構，光譜搬移模塊的第一光柵(1401)將入射光脈沖經光譜搬移模塊的第一保羅棱鏡(1402)傳輸至光譜搬移模塊的第二保羅棱鏡(1403)，光譜搬移模塊的第二保羅棱鏡(1403)將光脈沖反射回光譜搬移模塊的第一保羅棱鏡(1402)，光譜搬移模塊的第一保羅棱鏡(1402)再次將光脈沖傳輸至光譜搬移模塊的第二保羅棱鏡(1403)，光譜搬移模塊的第二保羅棱鏡(1403)再次將光脈沖反射回光譜搬移模塊的第一保羅棱鏡(1402)，光譜搬移模塊的第一保羅棱鏡(1402)將光脈沖傳輸至光譜搬移模塊的第二光柵(1404)，光譜搬移模塊的第二光柵(1404)將光脈沖傳輸至光譜搬移模塊的第三保羅棱鏡(1405)，光脈沖經光譜搬移模塊的第三保羅棱鏡(1405)后按輸入路線再次經光譜搬移模塊的第二光柵(1404)、光譜搬移模塊的第二保羅棱鏡(1403)、光譜搬移模塊的第一保羅棱鏡(1402)傳輸，多次反射后光脈沖回到光譜搬移模塊的第一光柵(1401)，光譜搬移模塊的第一光柵(1401)將光脈沖傳輸至光譜搬移模塊的第一凹面鏡(1406)上，光譜搬移模塊的第一凹面鏡(1406)將光脈沖反射至光譜搬移模塊的第三反射鏡(1407)上，經光譜搬移模塊的第三反射鏡(1407)反射至LBO晶體(1408)中，經過LBO晶體(1408)的光脈沖由光譜搬移模塊的第四反射鏡(1409)反射至光譜搬移模塊的第二凹透鏡(1410)上，光譜搬移模塊的第二凹透鏡(1410)將光脈沖反射至光譜搬移模塊的第五反射鏡(1411)上，入射到光譜搬移模塊的第五反射鏡(1411)上的光脈沖經過第一三棱鏡(1412)、第二三棱鏡(1413)后入射到光譜搬移模塊的第六反射鏡(1414)上，光脈沖到達光譜搬移模塊的第六反射鏡(1414)后，按輸入路線反射回到光譜搬移模塊的第五反射鏡(1411)，經光譜搬移模塊的第五反射鏡(1411)和光譜搬移模塊的第七反射鏡(1415)反射后，光脈沖輸出。