一種可調(diào)光譜調(diào)制器及其用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于保偏光纖雙折射效應(yīng)的可調(diào)光譜調(diào) 制器及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 在高功率固體激光聚變驅(qū)動器中，為了抑制大口徑光學(xué)元件的橫向受激布里淵散 射(TSBS)效應(yīng)和滿足裝置光譜色散勻滑（SSD)需求，需要采用相位調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生具有一定 調(diào)制頻率、一定光譜寬度的小寬帶激光脈沖。然而，這種激光脈沖在后續(xù)激光系統(tǒng)中傳輸放 大時，由于光譜畸變會引起幅頻效應(yīng)(FM-to-AM)，這嚴(yán)重的影響了激光聚變驅(qū)動器裝置的 輸出特性。在測量得到裝置中后續(xù)系統(tǒng)的光譜透過率時，可設(shè)計光譜調(diào)制器對光譜進(jìn)行預(yù) 調(diào)制，這樣可大幅度抑制FM-to-AM效應(yīng)。此外，此可調(diào)光譜調(diào)制器還可以用于新一代光纖激 光器的多波長產(chǎn)生技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)對光譜進(jìn)行預(yù)調(diào)制可以大幅度抑 制FM-to-AM效應(yīng)，本發(fā)明提供一種基于保偏光纖雙折射效應(yīng)的可調(diào)光譜調(diào)制器及其用途， 該調(diào)制器采用具有一定長度保偏光纖的偏振模色散，利用偏振光干涉原理，實現(xiàn)光譜調(diào)制。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0005] -種可調(diào)光譜調(diào)制器，包括依次排列的光纖起偏器、保偏光纖連接器、第一保偏光 纖、第一光纖準(zhǔn)直器、1/2波片、檢偏器、第二光纖準(zhǔn)直器和輸出光纖，所述光纖起偏器和第 一保偏光纖通過保偏光纖連接器連接，所述第二光纖準(zhǔn)直器與輸出光纖連接。
[0006] 進(jìn)一步，所述光纖起偏器的消光比>25dB。
[0007] 進(jìn)一步，所述光纖起偏器的輸入端為單模光纖或保偏光纖，輸出端為保偏光纖。
[0008] 進(jìn)一步，所述檢偏器的檢偏方向與所述光纖起偏器的起偏方向一致。
[0009] 進(jìn)一步，所述輸出光纖為保偏光纖或單模光纖。
[0010] 進(jìn)一步，所述第一保偏光纖的長度為L，
[0011] Δλ=A2/Lδη,
[0012] 其中，Δλ為光譜調(diào)制器的調(diào)制周期，λ為入射激光的波長，Δη為折射率差。
[0013] 進(jìn)一步，所述1/2波片的轉(zhuǎn)動角度為Θ，
[0014] Τ(λ) =cos2(0)+sin2(0)exp(i5),
[0015] 其中，Τ(λ)為光譜調(diào)制器的調(diào)制深度，i為虛數(shù)單位，δ為光纖相位延時時間。
[0016] 如上述可調(diào)光譜調(diào)制器在激光聚變驅(qū)動器上的應(yīng)用。
[0017] 如上述可調(diào)光譜調(diào)制器在多波長光纖激光器上的應(yīng)用。
[0018] 本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明的光譜調(diào)制器的調(diào)制周期和調(diào)制深度均為可調(diào) 的，通過調(diào)節(jié)1/2波片的轉(zhuǎn)動角度來改變調(diào)制深度，通過改變保偏光纖長度來改變調(diào)制器的 周期。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明的調(diào)制器輸出的光譜結(jié)構(gòu)圖。
[0021 ]圖中：0-光源，1 一光纖起偏器，2-保偏光纖連接器，3-第一保偏光纖，4一第一 光纖準(zhǔn)直器，5-1/2波片，6-檢偏器，7-第二光纖準(zhǔn)直器，8-輸出光纖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合本發(fā)明的附圖，對 本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在 沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其它類同實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。 [0023] 實施例一：
[0024] 如圖1所示，一種可調(diào)光譜調(diào)制器，包括依次排列的光纖起偏器1、保偏光纖連接器 2、第一保偏光纖3、第一光纖準(zhǔn)直器4、1/2波片5、檢偏器6、第二光纖準(zhǔn)直器7和輸出光纖8， 所述光纖起偏器1和第一保偏光纖3通過保偏光纖連接器2連接，所述第二光纖準(zhǔn)直器7與輸 出光纖8連接。光纖起偏器1的輸入端為單模光纖或保偏光纖，輸出端為保偏光纖，光纖起偏 器1的消光比> 25dB，檢偏器6的檢偏方向與所述光纖起偏器1的起偏方向一致，輸出光纖8 為保偏光纖或單模光纖，所述第一保偏光纖3的長度為L，
[0025] Δλ三λ2/!Δη，
[0026] 其中，Δλ為光譜調(diào)制器的調(diào)制周期，λ為光源〇輸出的入射激光的波長，Δη為折射 率差。因此，通過改變第一保偏光纖3的長度可以改變調(diào)制器的周期。
[0027] 1/2波片5的轉(zhuǎn)動角度為Θ，
[0028] Τ(λ) =cos2(0)+sin2(0)exp(i5),
[0029]其中，Τ(λ)為光譜調(diào)制器的調(diào)制深度，i為虛數(shù)單位，δ為光纖相位延時時間。因此， 通過調(diào)節(jié)1/2波片5的轉(zhuǎn)動角度可以改變調(diào)制深度。
[0030] 本發(fā)明的光譜調(diào)制器的工作過程如下：
[0031] 光源0輸出的脈沖激光經(jīng)過光纖起偏器1后起偏為線偏振光，通過保偏光纖連接器 2傳輸?shù)降谝槐Ｆ饫w3中，由于保偏光纖連接器2具有退偏效應(yīng)，因此線偏振光經(jīng)過保偏光 纖連接器2后產(chǎn)生兩個偏振分量，這兩個偏振分量在第一保偏光纖3中傳輸時存在雙折射效 應(yīng)，一個偏振分量沿第一保偏光纖3的快軸傳播，另一個偏振分量沿第一保偏光纖3的慢軸 傳播，這就導(dǎo)致了兩個偏振分量產(chǎn)生一定的相位差，兩個偏振分量再經(jīng)過第一光纖準(zhǔn)直器4 準(zhǔn)直后，入射到1/2波片5,經(jīng)過1/2波片5的偏轉(zhuǎn)后再經(jīng)過檢偏器6的檢偏，檢偏后兩偏振分 量的振動位于同一平面，并且具有相同的頻率和固定的相位差，即能夠發(fā)生偏振光干涉，兩 個偏振分量相互疊加，再經(jīng)過第二光纖準(zhǔn)直器7將激光接入輸出光纖8，完成光譜的調(diào)制。
[0032] 通過調(diào)節(jié)1/2波片5的轉(zhuǎn)動角度改變兩個偏振分量的偏振狀態(tài)，1/2波片5與檢偏器 6綜合使用，達(dá)到改變最終參與偏振光干涉的兩個偏振分量的功率大小，從而改變調(diào)制器的 調(diào)制深度。
[0033]入射激光為經(jīng)過相位調(diào)制的0.3nm帶寬的激光脈沖，經(jīng)過光纖起偏器1起偏后，通 過保偏光纖連接器2連接，注入到一段長為4.2m的PM980第一保偏光纖3中，經(jīng)過傳輸后采用 第一光纖準(zhǔn)直器4將第一保偏光纖輸出的激光準(zhǔn)直，通過1/2波片5轉(zhuǎn)動輸出激光的偏振態(tài)， 采用檢偏器6進(jìn)行檢偏，再通過第二光纖準(zhǔn)直器7耦合進(jìn)輸出光纖8中輸出。圖2為本發(fā)明的 光譜調(diào)制器輸出的光譜結(jié)構(gòu)圖，圖2中橫坐標(biāo)為脈沖激光的波長(單位為nm)，左側(cè)縱坐標(biāo)為 功率強(qiáng)度(單位為 nw)，圖中曲線a為入射激光光譜，曲線b為從輸出光纖輸出的出射激光光 譜，曲線c為透光率。由測試結(jié)果可知，此時調(diào)制器的調(diào)制周期為〇.〇84nm。
[0034] 另外，此種光譜調(diào)制器還可以用于激光聚變驅(qū)動器和多波長光纖激光器上。
[0035] 此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包 含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以理解的其他實施方式。
【主權(quán)項】
1. 一種可調(diào)光譜調(diào)制器，其特征在于，包括依次排列的光纖起偏器、保偏光纖連接器、 第一保偏光纖、第一光纖準(zhǔn)直器、1/2波片、檢偏器、第二光纖準(zhǔn)直器和輸出光纖，所述光纖 起偏器和第一保偏光纖通過保偏光纖連接器連接，所述第二光纖準(zhǔn)直器與輸出光纖連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)光譜調(diào)制器，其特征在于，所述光纖起偏器的消光比> 25dB〇3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可調(diào)光譜調(diào)制器，其特征在于，所述光纖起偏器的輸入端為單 模光纖或保偏光纖，輸出端為保偏光纖。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)光譜調(diào)制器，其特征在于，所述檢偏器的檢偏方向與所述 光纖起偏器的起偏方向一致。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)光譜調(diào)制器，其特征在于，所述輸出光纖為保偏光纖或單 模光纖。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的可調(diào)光譜調(diào)制器，其特征在于，所述第一保偏光纖的長 度為U其中，A λ為光譜調(diào)制器的調(diào)制周期，λ為入射激光的波長，Δη為折射率差。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的可調(diào)光譜調(diào)制器，其特征在于，所述1/2波片的轉(zhuǎn)動角度為Θ， T(A) = cos2(9)+sin2(9)exp(i5), 其中，Τ(λ)為光譜調(diào)制器的調(diào)制深度，i為虛數(shù)單位，δ為光纖相位延時時間。8. 如權(quán)利要求1-7任一所述的可調(diào)光譜調(diào)制器在激光聚變驅(qū)動器上的應(yīng)用。9. 如權(quán)利要求1-7任一所述的可調(diào)光譜調(diào)制器在多波長光纖激光器上的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可調(diào)光譜調(diào)制器及其用途，包括依次排列的光纖起偏器、保偏光纖連接器、第一保偏光纖、第一光纖準(zhǔn)直器、1/2波片、檢偏器、第二光纖準(zhǔn)直器和輸出光纖，所述光纖起偏器和第一保偏光纖通過保偏光纖連接器連接，所述第二光纖準(zhǔn)直器與輸出光纖連接，本發(fā)明的光譜調(diào)制器的調(diào)制周期和調(diào)制深度均為可調(diào)的，通過調(diào)節(jié)1/2波片的轉(zhuǎn)動角度來改變調(diào)制深度，通過改變保偏光纖長度來改變調(diào)制器的周期。
【IPC分類】H01S3/067, G02B27/28, G02B5/30
【公開號】CN105490140
【申請?zhí)枴緾N201610032832
【發(fā)明人】許黨朋, 田小程, 張銳, 周丹丹, 王建軍, 李明中, 宗兆玉, 康民強(qiáng), 朱娜
【申請人】中國工程物理研究院激光聚變研究中心
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月19日