[实用新型]一种基于双光束调制的量子级联激光器的脉冲调控系统

权利要求书

1.一种基于双光束调制的量子级联激光器的脉冲调控系统，其特征在于，包括量子级联激光器(1)、恒温控制装置(2)、高精度电流源(3)、双光束调制系统、光束准直器(4)、光束聚焦器(5)、红外探测器(6)、高精度示波器(7)、计算机(8)，其中：

所述量子级联激光器(1)，用于产生中红外至太赫兹波段的光；

所述恒温控制装置(2)，用于为量子级联激光器(1)提供一个恒定温度的工作环境，使量子级联激光器(1)稳定工作；

所述高精度电流源(3)，用于向量子级联激光器(1)提供直流电流，其电流大小与量子级联激光器(1)的阈值电流相等，量子级联激光器(1)在直流电流驱动下并不发光；

所述双光束调制系统：用于对量子级联激光器(1)输出的光进行两种脉冲调制，其中一束增大振幅调制，另一束减小振幅调制，并且使得量子级联激光器(1)在这两束光调制下产生和关闭脉冲输出；

所述光束准直器(4)，对量子级联激光器(1)输出的光波进行准直调节，使输出光为平行准直光束；

所述光束聚焦器(5)，对被准直后的光束进行收集，并使其聚焦在红外探测器(6)的探测面上；

所述红外探测器(6)，将所探测到的光信号转化为电信号传递给高精度示波器(7)，由高精度示波器(7)实现信号的显示，并通过计算机(8)对数据进行分析、存储。

2.根据权利要求1所述的一种基于双光束调制的量子级联激光器的脉冲调控系统，其特征在于：所述的双光束调制系统包括多路任意函数发生器(9)、脉冲产生光源电流驱动器(10)、脉冲关闭光源电流驱动器(11)、脉冲产生光源(12)、脉冲关闭光源(13)、第一光束准直器(14)、第一光束聚焦器(16)、以及第二光束准直器(15)、第二光束聚焦器(17)，其中：

所述多路任意函数发生器(9)，用于提供幅值任意、重复频率为ωm的电流脉冲序列，使得脉冲产生光源电流驱动器(10)和脉冲关闭光源电流驱动器(11)产生相同的激光驱动电流，且两驱动电流之间存在可调的相位延迟，使得脉冲产生光源(12)和脉冲关闭光源(13)工作在相应的脉冲模式下；

所述脉冲产生光源(12)，作为可见或近红外的激光光源，产生中心波长为λ₁的可见或近红外光束，并通过第一光束准直器(14)和第一光束聚焦器(16)后将可见或近红外光束聚焦在量子级联激光器(1)的出射端面，引起量子级联激光器(1)输出的中红外至太赫兹波段的光以频率ω_m振荡，且振幅增大，输出光波长振荡的幅值与可见光或近红外光束光强成正比；

所述脉冲关闭光源(13)，作为可见或近红外的激光光源，产生中心波长为λ₂的可见或近红外光束，其中λ₁>λ₂，并通过第二光束准直器(15)和第二光束聚焦器(17)后将可见或近红外光束聚焦在量子级联激光器(1)的出射端面，引起量子级联激光器(1)输出的中红外至太赫兹波段的光以频率ω_m振荡，且振幅减小，输出光波长振荡的幅值与可见光或近红外光束光强成正比。

3.根据权利要求2所述的一种基于双光束调制的量子级联激光器的脉冲调控系统，其特征在于：所述脉冲产生光源(12)所发出的可见或近红外光，其可见或近红外光使量子级联激光器(1)中有源区内部发生电子的带间跃迁，使得量子级联激光器产生相同的脉冲输出，脉冲关闭光源(13)所发出的可见或近红外光，其可见或近红外光使量子级联激光器(1)的输出迅速减小。