[發明專利]一種用于保偏光纖輸出激光偏振自鎖定裝置及方法

在審

• 申請號: 202210067810.3
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114614324A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 裴棟梁;孔德龍;王杰英;路想想;劉簡;陳瑋婷
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;G01J4/02;H01S3/13
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 劉玲

1.一種用于保偏光纖輸出激光偏振自鎖定裝置，其特征在于：包括偏振鎖定激光單元(10)、分束檢測單元(20)及反饋電控單元(30)；所述偏振鎖定激光單元(10)包括法拉第調制器(101)、1/4波片(102)、光纖耦合器(103)、單模保偏光纖(104)及光纖耦合器(105)；分束檢測單元(20)包括1/2波片(201)、格蘭泰勒棱鏡(202)及光電探測器(203)；反饋電控單元(30)包括光電放大電路(301)及PID控制器(302)；激光在自由空間傳輸通過法拉第調制器(101)和1/4波片(102)中心入射到光纖耦合器(103)，調節法拉第調制器(101)電流和1/4波片(102)角度，改變激光偏振，使激光偏振軸向對準單模保偏光纖(104)的慢軸，完成光纖偏振初步鎖定，單模保偏光纖(104)經光纖耦合器(105)輸出，通過1/2波片(201)和格蘭泰勒棱鏡(202)產生透射光及反射光，透射光作為待使用激光，反射光通過光電探測器(203)探測收集并轉換為電信號后通過光電放大電路(301)對信號進行低噪聲放大，再通過PID控制器(302)反饋控制法拉第調制器(101)，實現激光偏振的實時閉環控制。

2.一種基于權利要求1所述用于保偏光纖輸出激光偏振自鎖定裝置的方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)采用偏振鎖定激光單元(10)對激光偏振與單模保偏光纖(104)偏振慢軸初對準：激光在自由空間傳輸通過法拉第調制器(101)和1/4波片(102)中心入射到光纖耦合器(103)，調節法拉第調制器(101)電流和1/4波片(102)角度，改變激光偏振，使激光偏振軸向對準單模保偏光纖(104)的慢軸，完成光纖偏振初步鎖定，同時作為后續激光偏振反饋控制的基準；

2)采用分束檢測單元(20)獲取監控信號：單模保偏光纖(104)輸出的激光經光纖耦合器(105)輸出，通過1/2波片(201)和格蘭泰勒棱鏡(202)產生透射光及反射光，透射光作為待使用激光，反射光通過光電探測器(203)提取激光偏振變化量，對該激光偏振變化量探測收集并轉換為電信號；

3)采用反饋電控單元(30)實現激光偏振實時調節：所述光電探測器(203)探測收集并轉換的電信號通過光電放大電路(301)對信號進行低噪聲放大，再通過PID控制器(302)反饋控制法拉第調制器(101)，控制法拉第調制器電流(101)，從而反饋控制光纖耦合器(103)前激光偏振，實現激光偏振的實時調節。