[發明專利]一種基于聲光裝置的模式控制系統

在審

• 申請號: 202111363796.3
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114069377A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 曾祥龍;鄔昊村;徐江韜;王龍濤;邾毅
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01S3/117
• 分類號: H01S3/117;H01S3/108;H01S3/098;H01S3/094
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 方亞兵

本發明公開一種基于聲光裝置的模式控制系統，包括高功率脈沖產生裝置、聲光裝置、光學成像裝置和數據分析工具；本發明在高功率脈沖產生裝置中加入了非線性光纖環路，使孤子鎖模脈沖演化為耗散孤子共振脈沖，提高了裝置的輸出功率，實現了高功率的鎖模脈沖輸出，加入了聲光裝置，通過改變射頻信號的頻率，實現模式的選擇性激發以及輸出模式/混合模式的動態切換，加入的光學成像裝置，可以將聲光裝置輸出端口的模場放大，并投射在面陣激光光束分析儀的鏡頭上，使得分析模斑更為準確和便捷，同時本系統成本較低，適合推廣。

技術領域

本發明涉及高階模式控制系統技術領域，尤其涉及一種基于聲光裝置的模式控制系統。

背景技術

選擇性激發橫向模式是實現模分復用技術的重要手段之一，它指的是對于系統的輸出模場中含有的不同模式，可以選擇一個特定的比例，按照比例的不同，選擇性激發橫向模式可以分為完全激發某一特定模式和激發混合模式，對于前者的研究較為完備，可實現的方法有特種光纖法、相位板法、長周期光柵法等，對于后者，可實現的方法有數字全息法、模式分解法、耦合器法等，而現有對完全激發某一特定模式的研究方法均無法生成混合模式，對于激發混合模式的實現方法中數字全息法的計算復雜度高，計算量大，模式分解法需要一個特殊的電控偏振控制器，在實際運用中不易實現，耦合器法對不同的比例需要不同耦合比的耦合器，成本太高，由此可見完全激發某一特定模式和激發混合模式的實現方法互不相通，不利于模分復用技術的發展；

因此，本發明提出一種基于聲光裝置的模式控制系統以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提出一種基于聲光裝置的模式控制系統，該基于聲光裝置的模式控制系統加入了非線性光纖環路提高了激光器的輸出功率，實現了高功率的鎖模脈沖輸出，通過聲光裝置實現模式的選擇性激發以及輸出模式/混合模式的動態切換，光學成像裝置可以將聲光裝置輸出端口的模場放大，并準確投射在面陣激光光束分析儀的鏡頭上，使得分析模斑更為便捷。

為實現本發明的目的，本發明通過以下技術方案實現：一種基于聲光裝置的模式控制系統，包括高功率脈沖產生裝置、聲光裝置、光學成像裝置和數據分析工具，所述高功率脈沖產生裝置包括第一單模耦合器、第二單模耦合器、摻鐿光纖泵浦光源、合束器、摻鐿光纖、第一偏振控制器、第二偏振控制器和單模光纖，所述聲光裝置包括鋁制圓錐、壓電陶瓷片、電壓放大器、信號發生器、第三偏振控制器和少模光纖，所述光學成像裝置包括第一雙膠合透鏡、第二雙膠合透鏡、平面分束鏡、偏振相關分束立方和面陣激光光束分析儀，所述數據分析工具包括示波器、功率計和計算機。

進一步改進在于：所述第一單模耦合器設有第一單模耦合器第一端口、第一單模耦合器第二端口和第一單模耦合器第三端口，所述第一單模耦合器第一端口和所述第一單模耦合器第二端口連接形成環路；所述第二單模耦合器設有第二單模耦合器第一端口、第二單模耦合器第二端口、第二單模耦合器第三端口和第二單模耦合器第四端口，所述第二單模耦合器第三端口和所述第二單模耦合器第四端口連接形成環路，所述高功率脈沖產生裝置的輸出端口為所述第二單模耦合器第二端口。

進一步改進在于：所述合束器設有合束器第一端口、合束器第二端口和合束器第三端口；所述增益光纖設有增益光纖第一端口和增益光纖第二端口；所述增益光纖泵浦光源與所述合束器第一端口連接，所述第一單模耦合器第三端口與所述合束器第二端口連接，所述增益光纖第一端口與所述合束器第三端口連接，所述增益光纖第二端口與所述第二單模耦合器第一端口連接。

進一步改進在于：所述第一偏振控制器和所述第二偏振控制器設置在所述第二單模耦合器的第三端口和所述第二單模耦合器第四端口之間。

進一步改進在于：所述少模光纖設有少模光纖第一端口、少模光纖第二端口和少模光纖中間部分，所述少模光纖中間部分為去涂覆層部分；所述第二單模耦合器第二端口與所述少模光纖第一端口連接，所述第三偏振控制器設置在靠近所述少模光纖第二端口一側。