[发明专利]锁模激光器的光信号处理

权利要求书

1.一种相干双扫描激光系统(CDSL)，所述系统包括：

第一和第二被动锁模振荡器，所述振荡器被设置成以稍微不同的重复率工作，使得重复率差δf_r与所述第一和第二振荡器的重复率的值f_r1和f_r2相比是小的，所述第一振荡器产生在第一光学发射包络内由f_r1分隔的多条频率线而所述第二振荡器产生在第二光学发射包络内由f_r2分隔的多条频率线；

以各自的cw参考频率f_x和f_y工作的第一和第二cw参考激光器，所述第一和第二cw参考激光器的每一个与所述第一和第二振荡器的每一个光学连接，并且产生位于每个所述振荡器的发射包络内的输出，

所述第一cw参考激光器具有由f_b1从所述第一振荡器的频率线分隔开和由f_b2从所述第二振荡器的频率线分隔开的频率线；

所述第二cw参考激光器具有由f_b3从所述第一振荡器的频率线分隔开和由f_b4从所述第二振荡器的频率线分隔开的频率线；

所述cw参考激光器和所述振荡器被设置成产生对应于Δf₂＝f_b1-f_b2和Δf₁＝f_b3-f_b4的RF拍频；

其中所述RF拍频通过锁相环被锁定至外部RF参考信号。

2.根据权利要求1所述的CDSL，还包括光学连接至每个振荡器的非线性频率转换部分，所述部分包括非线性光学元件，所述非线性光学元件产生带宽远大于振荡器光谱的宽带光谱。

3.根据权利要求1所述的CDSL，

其中所述频率转换部分包括输出部分，所述输出部分接收和组合多个输入频率并且在其差频产生光谱输出。

4.根据权利要求1所述的CDSL，其中所述CDSL被设置为FTS的一部分，其中所述FTS用于探测测试样本的物理特性，其中光谱分量在所述发射包络内。

5.根据权利要求1所述的CDSL，其中所述激光系统被设置成具有测量或成像设备，用于光学成像、显微镜学、光谱学、显微光谱学、THz成像、发射光谱、拉曼光谱、受激拉曼光谱、拉曼光谱成像、和多维光谱中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的CDSL，其中所述测量或成像设备包括用于光学扫描的元件。

7.根据权利要求1所述的CDSL，还包括：锁相环，以便控制所述振荡器中的一个的重复率。

8.根据权利要求1所述的CDSL，还包括：锁相环和f-2f干涉仪，以便控制所述振荡器中的一个的载波包络偏移频率。

9.根据权利要求1所述的CDSL，其中所述锁模振荡器包括锁模固态、光纤或二极管激光振荡器。

10.根据权利要求1所述的CDSL，其中所述锁模振荡器包括Nd、Yb、Tm或Er光纤振荡器。

11.根据权利要求1所述的CDSL，所述系统包括至少一个光纤放大器，用于放大一个或多个振荡器输出。

12.根据权利要求2所述的CDSL，其中所述非线性频率转换部分包括差频产生器。

13.根据权利要求2所述的CDSL，所述系统包括：非线性频率部分，所述非线性频率部分包括设置在至少一个振荡器下游的超连续谱产生器。

14.根据权利要求1所述的CDSL，还包括：用于监控所述两个振荡器中的至少一个的载波包络偏移频率的绝对值的装置。

15.根据权利要求1所述的CDSL，还包括：用于监控至少所述两个振荡器中的一个或两个的重复率的装置。

16.根据权利要求1所述的CDSL，其中所述拍频Δf_b1和Δf_b2用于产生与光域中的频率栅格一一对应的RF域中的频率栅格。

17.根据权利要求1所述的CDSL，还包括两个参考腔，用于所述cw激光器的频率控制。