一種重復(fù)頻率偽隨機(jī)的鎖模脈沖激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重復(fù)頻率偽隨機(jī)的鎖模脈沖激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]光電對(duì)抗中，激光精確制導(dǎo)是通過激光目標(biāo)指示器發(fā)射具有一定編碼信息的激光束照射目標(biāo)，彈上的激光導(dǎo)引頭接收目標(biāo)漫反射的激光，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的跟蹤和對(duì)導(dǎo)彈的控制，直至導(dǎo)彈命中目標(biāo)。激光脈沖編碼是激光目標(biāo)指示器發(fā)射激光脈沖的一種時(shí)間規(guī)律。早期的激光目標(biāo)指示器所采用的脈沖編碼方式較為簡單，主要有固定重頻編碼、跳頻脈沖編碼以及等差周期脈沖編碼等。
[0003]目前，針對(duì)激光精確制導(dǎo)武器系統(tǒng)的干擾技術(shù)正迅速發(fā)展。干擾的方式主要有:
(I)無源干擾，如煙幕干擾和隱身干擾；(2)致盲干擾；(3)有源欺騙干擾，主要包括高重頻激光有源干擾、同步轉(zhuǎn)發(fā)式干擾和應(yīng)答式干擾。激光制導(dǎo)武器抗有源欺騙干擾的技術(shù)措施主要有兩種形式:一是使目標(biāo)指示信號(hào)具有一定規(guī)律的編碼特征，跟蹤系統(tǒng)設(shè)置相應(yīng)的解碼電路解碼；二是在跟蹤系統(tǒng)上設(shè)置脈沖錄取波門。隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，干擾技術(shù)的增強(qiáng)，早期的編碼方式在抗干擾能力方面表現(xiàn)一般，則要求激光目標(biāo)指示器所采用的編碼方式更為復(fù)雜，以便更有利于在復(fù)雜的光電環(huán)境下抗干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種重復(fù)頻率偽隨機(jī)的鎖模脈沖激光器，可適用于激光目標(biāo)指示器，產(chǎn)生的激光脈沖重復(fù)頻率高，且重復(fù)頻率可以偽隨機(jī)變化，抗干擾能力強(qiáng)，編碼方式不易被破解。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種重復(fù)頻率偽隨機(jī)的鎖模脈沖激光器，包括:信號(hào)注入單元和主諧振腔；其中:
[0007]所述信號(hào)注入單元，用于產(chǎn)生頻率可控可變的偽隨機(jī)注入信號(hào)；
[0008]所述主諧振腔，用于根據(jù)注入的偽隨機(jī)注入信號(hào)產(chǎn)生重復(fù)頻率相應(yīng)偽隨機(jī)變化的鎖豐吳脈沖。
[0009]所述信號(hào)注入單元包括:相互連接的脈沖信號(hào)部分和頻率編碼部分；其中:
[0010]所述脈沖信號(hào)部分，用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)由所述頻率編碼部分進(jìn)行編碼和控制后產(chǎn)生頻率偽隨機(jī)的光脈沖注入信號(hào)，并輸出至所述主諧振腔；
[0011]所述頻率編碼部分，用于基于偽隨機(jī)信號(hào)對(duì)所述脈沖信號(hào)部分產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的頻率進(jìn)行編碼和控制。
[0012]所述主諧振腔包括:輸入耦合器、鎖模介質(zhì)、增益介質(zhì)、波長選擇介質(zhì)和輸出耦合器；其中:
[0013]所述輸入耦合器包括:用于接收所述信號(hào)注入單元輸入的偽隨機(jī)注入信號(hào)第一端口，用于接收輸出耦合器輸出信號(hào)的第二端口，以及用于將信號(hào)輸出至所述鎖模介質(zhì)的第三端口 ；
[0014]所述鎖模介質(zhì)，一端與所述輸入耦合器相連，另一端與所述增益介質(zhì)相連；偽隨機(jī)注入信號(hào)注入到主諧振腔內(nèi)與鎖模介質(zhì)相互作用時(shí)，對(duì)主諧振腔內(nèi)的損耗或者增益進(jìn)行周期性調(diào)制，使得主諧振腔內(nèi)頻率間隔與外界注入重復(fù)頻率相同的腔模起振，實(shí)現(xiàn)模式鎖定;
[0015]所述增益介質(zhì)，一端與所述鎖模介質(zhì)相連，另一端與所述波長選擇介質(zhì)相連，用于為腔內(nèi)提供增益，使得腔內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的脈沖得以保持；
[0016]所述波長選擇介質(zhì)，一端與所述增益介質(zhì)相連，另一端與所述輸出耦合器相連，用于選擇運(yùn)轉(zhuǎn)鎖模激光的中心波長，通過抑制其他波段而使鎖模介質(zhì)內(nèi)的模式鎖定；
[0017]所述輸出耦合器包括:用于接收所述波長選擇介質(zhì)輸出信號(hào)的第一端口，用于將信號(hào)輸出至所述輸入耦合器的第二端口，以及用于輸出重復(fù)頻率相應(yīng)偽隨機(jī)變化的鎖模脈沖的第三端口。
[0018]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，利用非線性效應(yīng)，通過對(duì)注入信號(hào)的頻率進(jìn)行偽隨機(jī)編碼控制，得到輸出頻率相應(yīng)改變的輸出脈沖；一方面，激光光束的重復(fù)頻率可以偽隨機(jī)變化，編碼方式由己方控制不易被破解，該編碼方式不具有周期性，很難被敵方識(shí)別；另一方面，激光信號(hào)的重復(fù)頻率相對(duì)于傳統(tǒng)激光制導(dǎo)技術(shù)來說可以在GHz以上，具有更強(qiáng)的保密性和抗干擾識(shí)別能力的優(yōu)勢(shì)。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種重復(fù)頻率偽隨機(jī)的鎖模脈沖激光器的示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種重復(fù)頻率偽隨機(jī)的鎖模脈沖激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的由本鎖模脈沖激光器輸出的重復(fù)頻率為2.297MHz的鎖模脈沖序列波形圖；
[0023]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的由本鎖模脈沖激光器輸出的重復(fù)頻率為9.187MHz的鎖模脈沖序列波形圖；
[0024]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的由本鎖模脈沖激光器輸出的重復(fù)頻率為18.374MHz的鎖模脈沖序列波形圖；
[0025]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的由本鎖模脈沖激光器輸出的重復(fù)頻率為36.747MHz的鎖模脈沖序列波形圖；
[0026]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的由本鎖模脈沖激光器輸出的重復(fù)頻率為72.295MHz的鎖模脈沖序列波形圖；
[0027]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的由本鎖模脈沖激光器輸出的重復(fù)頻率為146.989MHz的鎖模脈沖序列波形圖；
[0028]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的由本鎖模脈沖激光器輸出的重復(fù)頻率為293.979MHz的鎖模脈沖序列波形圖；
[0029]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的由本鎖模脈沖激光器輸出的重復(fù)頻率為587.957MHz的鎖模脈沖序列波形圖；
[0030]圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的由本鎖模脈沖激光器輸出的重復(fù)頻率為1.176GHz的鎖模脈沖序列波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例提供一種重復(fù)頻率偽隨機(jī)的鎖模脈沖激光器；如圖1所示，其主要包括:信號(hào)注入單元和主諧振腔。
[0033]1、所述信號(hào)注入單元，用于產(chǎn)生頻率可控可變的偽隨機(jī)注入信號(hào)。
[0034]具體來說，所述信號(hào)注入單元主要包括:相互連接的脈沖信號(hào)部分和頻率編碼部分；其中:
[0035]所述脈沖信號(hào)部分，用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)由所述頻率編碼部分進(jìn)行編碼和控制后產(chǎn)生頻率偽隨機(jī)的光脈沖注入信號(hào)，并輸出至所述主諧振腔。
[0036]所述頻率編碼部分，用于基于偽隨機(jī)信號(hào)對(duì)所述脈沖信號(hào)部分產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的頻率進(jìn)行編碼和控制；
[0037]2、所述主諧振腔，用于根據(jù)注入的偽隨機(jī)注入信號(hào)產(chǎn)生重復(fù)頻率相應(yīng)偽隨機(jī)變化的鎖模脈沖。
[0038]具體來說，所述主諧振腔包括:輸入耦合器、鎖模介質(zhì)、增益介質(zhì)、波長選擇介質(zhì)和輸出親合器；其中:
[0039]所述輸入耦合器包括:用于接收所述信號(hào)注入單元輸入的偽隨機(jī)注入信號(hào)第一端口，用于接收輸出耦合器輸出信號(hào)的第二端口，以及用于將信號(hào)輸出至所述鎖模介質(zhì)的第三端口 ；
[0040]所述鎖模介質(zhì)，一端與所述輸入耦合器相連，另一端與所述增益介質(zhì)相連；偽隨機(jī)注入信號(hào)注入到主諧振腔內(nèi)與鎖模介質(zhì)相互作用時(shí)，對(duì)主諧振腔內(nèi)的損耗或者增益進(jìn)行周期性調(diào)制，使得主諧振腔內(nèi)頻率間隔與外界注入重復(fù)頻率相同的腔模起振，實(shí)現(xiàn)模式鎖定。
[0041]所述增益介質(zhì)，一端與所述鎖模介質(zhì)相連，另一端與所述波長選擇介質(zhì)相連，用于為腔內(nèi)提供增益，使得腔內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的脈沖得以保持；
[0042]所述波長選擇介質(zhì)，一端與所述增益介質(zhì)相連，另一端與所述輸出耦合器相連，用于選擇運(yùn)轉(zhuǎn)鎖模激光的中心波長，通過抑制其他波段而使所述鎖模介質(zhì)內(nèi)的模式鎖定；
[0043]所述輸出耦合器包括:用于接收所述波長選擇介質(zhì)輸出信號(hào)的第一端口，用于將信號(hào)輸出至所述輸入耦合器的第二端口，以及用于輸出重復(fù)頻率相應(yīng)偽隨機(jī)變化的鎖模脈沖的第三端口。
[0044]為了便于理解，下面結(jié)合具體示例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0045]本示例中，采用了具體的元器件來實(shí)現(xiàn)前述信號(hào)注入單元和主諧振腔中各個(gè)部件所實(shí)現(xiàn)的功能。具體的如圖2所示:
[0046]1、信號(hào)注入單