[发明专利]基于光纤干涉仪的光学频率梳重复频率分频器

说明书

技术领域

本发明涉及分频器，具体是一种基于光纤和光纤器件的光学频率梳重复频率分频器。

背景技术

飞秒光学频率梳通过锁定飞秒锁模激光的重复频率和偏置频率至微波频率基准，在时域上得到重复频率稳定的飞秒脉冲激光，在频域上得到频率间隔稳定的激光频率梳。飞秒光学频率梳作为微波频率与光学频率的桥梁，飞秒脉冲在频域内可视为一把具有极高精确度且可溯源的激光频率标尺，因此可以实现对激光频率的直接精密计量，也可以与超稳激光器相结合产生超低噪声的微波频率信号。同时作为一种不同于传统连续波稳频激光的特殊激光光源，光学频率梳在激光频率标尺、天体测量、绝对距离测量和精密光谱测量等光学精密测量领域都有着重要应用。

由此可见，光学频率梳应用广泛的关键是对光学频率梳光学频率的操纵。对光学频率梳光学频率的操纵可以转化为对光学频率梳重复频率的操纵。目前，利用法布里-珀罗腔光谱滤波和光纤干涉仪的方法可以实现光学频率梳重复频率倍频，然而还没有光学频率梳重复频率分频的相关装置。本发明做为一种对光学频率梳光学频率操纵的可行手段和工具能进一步拓展光学频率梳的潜在应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于光纤干涉仪的光学频率梳重复频率分频器，使用等臂Mach-Zehnder干涉仪，并结合声光调制器AOM的移频功能达到对光学频率梳重复频率分频的目的。该技术本可以实现对光学频率梳光学频率的操纵，产生新的光学频率梳，其重复频率为原来光学频率梳重复频率的1/N。

本发明的技术方案如下：

一种基于光纤干涉仪的光学频率梳重复频率分频器，其构成包括1×2定向保偏光纤耦合器、N臂移频Mach-Zehnder干涉仪系统和重复频率综合系统；所述N臂移频Mach-Zehnder干涉仪系统由1×N定向保偏光纤耦合器、N-1个尾纤为保偏光纤的声光调制器AOM₁、AOM₂、AOM₃...AOM_N-1和N×1定向保偏光纤耦合器及一定长度的保偏光纤构成。

所述N臂的移频Mach-Zehnder干涉仪的一个干涉臂由1×N定向保偏光纤耦合器的一个输出端口尾纤通过一定长度的保偏光纤与光衰减器熔接，光衰减器再与N×1定向保偏光纤耦合器的一个输入端口尾纤熔接而成；其他N-1个干涉臂由1×N定向保偏光纤耦合器的剩余的N-1个输出端口尾纤通过N-1个尾纤为保偏光纤的声光调制器AOM₁、AOM₂、AOM₃...AOM_N-1与N×1定向保偏光纤耦合器剩余的N-1个输入端口尾纤熔接而成。

所述N臂移频Mach-Zehnder干涉仪系统的N个干涉臂长度相等。

所述N臂移频Mach-Zehnder干涉仪系统的N-1个干涉臂上的声光调制器AOM₁、AOM₂、AOM₃...AOM_N-1的驱动频率由重复频率综合系统，且分别为f_r/N、2f_r/N、3f_r/N...(N-1)f_r/N(f_r为光学频率梳重复频率)。