[发明专利]多路不同频点激光同步相位调制光谱展宽装置及方法

权利要求书

1.一种多路不同频点激光同步相位调制光谱展宽装置，其特征在于，它包括依次连接的激光器(1)、合波器(2)、相位调制器(4)和分波器(5)，以及与相位调制器(4)电学输入端口连接的信号源(3)；

所述激光器(1)为多个不同频点的单频激光器；

所述合波器(2)用于将多个不同频点的单频激光合为一束；

所述信号源(3)用于将调制信号施加到相位调制器(4)的电学输入端口；

所述相位调制器(4)用于对合束后的多路不同频点激光进行同步相位调制；

所述分波器(5)包括数量至少与所述单频激光器(1)的个数相等的光学输出端口，每个光学输出端口只输出一个中心频率与合束前的频点对应的窄线宽激光，用于对同步调制后的激光束按照合束前的激光频点进行分束。

2.如权利要求1所述的多路不同频点激光同步相位调制光谱展宽装置，其特征在于，还包括光纤放大器(6)，所述光纤放大器(6)连接所述合波器(2)和相位调制器(4)；或者连接所述相位调制器(4)和分波器(5)，用于使最终经分波器(5)分束输出的各路不同中心频率窄线宽激光功率满足实际应用的需求。

3.如权利要求1所述的多路不同频点激光同步相位调制光谱展宽装置，其特征在于，所述激光器(1)、合波器(2)、相位调制器(4)和分波器(5)的光学输入输出端口都通过光纤耦合方式输出；所述依次连接的激光器(1)、合波器(2)、相位调制器(4)和分波器(5)之间通过光纤熔接或者光纤法兰对接的方式进行连接。

4.如权利要求2所述的多路不同频点激光同步相位调制光谱展宽装置，其特征在于，依次连接的激光器(1)、合波器(2)、光纤放大器(6)、相位调制器(4)和分波器(5)之间，或者依次连接的激光器(1)、合波器(2)、相位调制器(4)、光纤放大器(6)和分波器(5)之间通过光纤熔接或者光纤法兰对接的方式进行连接。

5.如权利要求1所述的多路不同频点激光同步相位调制光谱展宽装置，其特征在于，所述多个不同频点的单频激光器(1)的中心波长取值范围在900nm至1200nm之间、1500至1600nm之间、1900至2100nm之间中的一个范围或多个范围；每个激光器输出激光的频谱宽度小于1MHz，相邻两个单频激光器输出激光之间的中心波长间隔不小于0.1nm。

6.如权利要求1所述的多路不同频点激光同步相位调制光谱展宽装置，其特征在于，所述合波器(2)为超宽带的低损耗耦合器或定制型波分复用器，用于将多个不同频点的单频激光合为一束输出。

7.如权利要求1所述的多路不同频点激光同步相位调制光谱展宽装置，其特征在于，所述信号源(3)包括一个电学信号输出端口，输出信号为正弦、矩形脉冲、三角信号的一种或多种的组合；或者为噪声信号，或者为伪随机二进制信号，所述信号源(3)用于为相位调制器(4)提供电学信号输入，将单频激光线宽展宽。

8.如权利要求1所述的多路不同频点激光同步相位调制光谱展宽装置，其特征在于，所述相位调制器(4)包括具有电光效应的电光晶体，所述信号源(3)输入的电学信号施加到所述电光晶体上，使所述电光晶体在光束传输方向的折射率产生与电场同频的变化；合束后的激光经过相位调制器(4)后，电光晶体折射率的变化使得激光的相位同频变化，实现激光线宽的展宽。

9.一种多路不同频点激光同步相位调制光谱展宽方法，其特征在于，它利用如权利要求1-8中任一权利要求所述的多路不同频点激光同步相位调制光谱展宽装置，包括以下步骤：启动各器件，使多个单频激光器(1)发出不同频点的激光，经合波器(2)的输入端口进入合波器(2)，合波器(2)将多个不同频点的单频激光合为一束，然后将合束后的光束注入相位调制器(4)中、同时利用信号源(3)在相位调制器上施加调制信号、展宽各个单频激光器的线宽；得到相位调制和线宽展宽的激光束从相位调制器(4)进入分波器(5)，分波器(5)将线宽展宽后的多个不同频点的窄线宽激光分离出来，不同中心频率的窄线宽激光从分波器(5)的不同端口输出。

10.如权利要求1-8中任一权利要求所述的多路不同频点激光同步相位调制光谱展宽装置，其特征在于，它可应用于光谱合成多路窄线宽放大器中。