[发明专利]基于共轭干涉式滤波器的稳频激光系统及稳频激光产生方法

权利要求书

1.一种利用基于共轭干涉式滤波器的稳频激光系统产生激光的方法，所述基于共轭干涉式滤波器的稳频激光系统包括谐振模块(1)、光放大模块(3)、滤光模块(5)和光分路器(6)，其中，所述谐振模块(1)包括第一准直器(1.1)、共轭干涉式滤波器(1.2)和第二准直器(1.3)，所述光放大模块(3)的输出端连接第一准直器(1.1)的输入端，第一准直器(1.1)的输出端正对共轭干涉式滤波器(1.2)的输入端，共轭干涉式滤波器(1.2)输出端正对第二准直器(1.3)的输入端，第二准直器(1.3)的输出端连接光分路器(6)的输入端，光分路器(6)的第一输出端通过滤光模块(5)连接光放大模块(3)的输入端，所述光分路器(6)的第二输出端用于作为稳频激光系统的输出端；

所述共轭干涉式滤波器(1.2)包括相互独立的参考气室(1.4)和吸收气室(1.5)，第一准直器(1.1)的输出端正对参考气室(1.4)和吸收气室(1.5)的输入端，参考气室(1.4)和吸收气室(1.5)输出端正对第二准直器(1.3)的输入端；

所述吸收气室(1.5)内充入给定浓度的吸收气体，所述参考气室(1.4)内充入给定浓度的非吸收气体，所述非吸收气体与吸收气体具有不同的气体吸收谱；

所述光分路器(6)的第一输出端与第二输出端的分光比为3比7或1比9；

其特征在于，所述基于共轭干涉式滤波器的稳频激光系统产生激光的方法，包括如下步骤：

步骤1：所述光放大模块(3)启动并自发辐射产生波长范围为1520～1570纳米的初始宽带光；

步骤2：该初始宽带光经过第一光电隔离器(2)后进入第一准直器(1.1)，第一准直器(1.1)对初始宽带光进行准直处理，输出准直的宽带光；

步骤3：所述第一准直器(1.1)将上述准直的宽带光分别射入参考气室(1.4)和吸收气室(1.5)，通过调整经过参考气室(1.4)和吸收气室(1.5)的光程差，使得上述准直宽带光经过参考气室(1.4)和吸收气室(1.5)后得到与吸收气体的吸收谱相对应的反转梳状光谱；

步骤4：步骤3得到的反转梳状光谱经过第二准直器(1.3)准直处理后输出给光分路器(6)，光分路器(6)在预设的分光比的作用下将准直的反转梳状光谱分别输送给滤光模块(5)和稳频激光系统的输出端；

步骤5：滤光模块(5)对输入的准直反转梳状光谱进行滤波处理，当稳频激光系统需要输出多波长稳频激光时，滤光模块(5)选用宽带滤光器；当稳频激光系统需要输出单波长激光时，滤光模块(5)选用窄带滤光器；

步骤6：准直反转梳状光谱分路通过滤光模块(5)滤光后经过第二光电隔离器(4)输入到光放大模块(3)的输入端；

步骤7：光放大模块(3)对输入的准直反转梳状光谱分路进行放大后继续按照步骤2～步骤6的方式进行循环处理，光放大模块(3)在每个循环对准直反转梳状光谱分路进行逐级放大，直到达到光放大模块(3)放大能力的饱和值，光放大模块(3)输出的最大放大倍数对应的激光按照步骤2～步骤4的方式进行处理，产生的最终激光由稳频激光系统的输出端输出。

2.根据权利要求1所述的利用基于共轭干涉式滤波器的稳频激光系统产生激光的方法，其特征在于：基于共轭干涉式滤波器的稳频激光系统还包括第一光电隔离器(2)和第二光电隔离器(4)，所述光放大模块(3)的输出端通过第一光电隔离器(2)连接第一准直器(1.1)的输入端，滤光模块(5)的输出端通过第二光电隔离器(4)连接光放大模块(3)的输入端。

3.根据权利要求1所述的利用基于共轭干涉式滤波器的稳频激光系统产生激光的方法，其特征在于：所述吸收气室(1.5)内的吸收气体为乙炔，吸收气体的浓度为99％，吸收气体的吸收谱范围为1510～1540纳米。

4.根据权利要求1或3所述的利用基于共轭干涉式滤波器的稳频激光系统产生激光的方法，其特征在于：所述参考气室(1.4)的非吸收气体为甲烷，非吸收气体的浓度为99％，所述非吸收气体的吸收谱不在吸收气体的吸收谱范围内。

5.根据权利要求1所述的利用基于共轭干涉式滤波器的稳频激光系统产生激光的方法，其特征在于：所述光放大模块(3)为掺铒光纤放大器。

6.根据权利要求1所述的利用基于共轭干涉式滤波器的稳频激光系统产生激光的方法，其特征在于：所述滤光模块(5)为宽带滤光器或窄带滤光器。