[发明专利]一种功率谱双特征参量提取的激光器线宽测量方法及装置

权利要求书

1.一种功率谱双特征参量提取的激光器线宽测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将待测激光分成两束，其中一束激光移频、另一束激光延时，将移频和延时后的激光合束，探测合束光的光电流并获取其功率谱；

(2)提取功率谱的特征参量；

所述特征参量包括：一阶包络峰值与谷值的功率差值、零阶极小值点与中心频率的频率差值；

(3)根据提取的特征参量计算待测激光的线宽值；

所述步骤(3)中待测激光的线宽值为：

其中，ΔS_R表示功率谱中一阶包络峰值与谷值的功率差值；Δf_R表示功率谱中零阶极小值点与中心频率的频率差值；Δν表示待测激光的线宽值；

所述步骤(1)中另一束激光使用延时光纤进行延时，延时光纤为：

其中，L表示延时光纤的长度；c表示光速大小；n表示延时光纤折射率大小；Δν表示待测激光的线宽值；所述步骤(1)中使用探测器进行探测。

2.如权利要求1所述的激光器线宽测量方法，其特征在于，所述步骤(2)中提取功率谱中一阶包络峰值与谷值的功率差值包括：

(A)在功率谱中分别提取一阶包络峰值对应的功率值和一阶包络谷值对应的功率值；

(B)将一阶包络峰值对应的功率值和一阶包络谷值对应的功率值作差，获取一阶包络峰值与谷值的功率差值。

3.如权利要求1或2所述的激光器线宽测量方法，其特征在于，所述步骤(2)中提取零阶极小值点与中心频率的频率差值包括：

(A)在功率谱中分别提取零阶极小值点对应的频率值和中心频率对应的频率值；

(B)将零阶极小值点对应的频率值和中心频率对应的频率值作差，获取零阶极小值点与中心频率的频率差值。

4.一种功率谱双特征参量提取的激光器线宽测量装置，其特征在于，包括：光源模块，频移模块，延时模块，功率谱获取模块和数据处理模块；

所述光源模块的第一输出端与频移模块的输入端相连，第二输出端与延时模块的输入端相连；所述频移模块的输出端与功率谱获取模块的第一输入端相连；所述延时模块的输出端与功率谱获取模块的第二输入端相连；所述功率谱获取模块的输出端与数据处理模块相连；

所述光源模块用于产生待测激光，并将其分为第一激光和第二激光；所述频移模块将第一激光移频；所述延时模块将第二激光延时；所述功率谱获取模块用于将移频后的第一激光和延时后的第二激光耦合，探测耦合后的光得到光电流并获取其功率谱；所述数据处理模块用于提取功率谱的特征参量，并计算待测激光的线宽值；

所述功率谱的特征参量包括：一阶包络峰值与谷值的功率差值、零阶极小值点与中心频率的频率差值；

所述待测激光的线宽值为：

其中，ΔS_R表示功率谱中一阶包络峰值与谷值的功率差值；Δf_R表示功率谱中零阶极小值点与中心频率的频率差值；Δν表示待测激光的线宽值；

所述延时模块使用延时光纤进行延时，所述功率谱获取模块使用探测器进行探测，延时光纤为：

其中，L表示延时光纤的长度；c表示光速大小；n表示延时光纤折射率大小；Δν表示待测激光的线宽值；ΔS_min表示一阶包络峰值与谷值的功率差值的最小可测量值；Δf_min表示零阶极小值点与中心频率的频率差值的最小可测量值；P₀表示合束光的光功率值；S_n表示测得的系统噪声基底的功率值；α表示探测器响应度的大小；g表示探测器中放大器的增益大小；R表示探测器输出电阻的大小；Δf_r表示测得的功率谱的分辨率大小。