[发明专利]基于电光相位调制频移反馈环路的双脉冲激光产生方法

说明书

本发明公开了一种基于电光相位调制频移反馈环路的双脉冲激光产生方法，包括，使单频种子激光经耦合器输入端注入到频移反馈环路中，单频种子激光在频移反馈环路中依次经过偏振控制器、电光相位调制器、低噪光学放大器、窄带滤波器、在线起偏器后再次反馈至耦合器输入端，通过调节电光相位调制器的调制频率，使电光相位调制器的调制频率等于整数倍频移反馈环路基频，耦合器的输出端输出双脉冲激光。基于该方法，可精确控制并计算双脉冲间隔，双脉冲激光重频可调谐、脉宽短、结构简单、便于应用，且采用光纤器件，产生装置体积小、可靠性、稳定性高。

技术领域

本发明涉及光电子技术，特别是涉及一种基于电光相位调制频移反馈环路的双脉冲激光产生方法。

背景技术

频移反馈激光是在常规的Fabry-Perot腔或者环形腔内插入移频器，使得激光每次通过移频器时光波频率都发生变化，移频器的引入影响了传统激光的选频模式，使得频移反馈激光具有了不同于常规激光的时间-频率特性。早在1970年，美国斯坦福大学微波实验室的William Streifer和John R.Whinnery教授发现，当激光腔内加入声光移频器时，输出的连续激光呈现频率啁啾特性。随后，众多研究学者开始研究频移反馈激光的时频特性，并证实了其在超高重频脉冲、微波信号的任意波形发生、啁啾光源与宽谱光源产生、射频调制激光雷达、光域实时傅里叶变换等一系列方面有着广泛的应用前景。

超短双脉冲激光是以一对超短脉冲为周期，以固定频率重复出现的脉冲激光，其在泵浦探测、激光诱导击穿光谱(LIBS)和激光材料加工等领域有着广泛的应用前景。例如，泵浦-探测技术通常是利用两束光对物质进行探测：一束作为泵浦光与物质发生相互作用，另一束作为探测光检测泵浦光或物质的变化，通过控制泵浦光与探测光之间的相对时间延迟来记录这些变化随时间的演化过程。泵浦-探测(Pump-Probe)实验中的泵浦光与探测光的相对时间延迟通常是通过精密平移台的空间运动使两束光之间产生一定的光程差而实现的，实验室基本都采用商品化的时间延迟线。但是，泵浦光与探测光在测量点的实际相对时间延迟量并非由光程差唯一决定，光在光学元件中的传输也会导致光程损耗。复杂光路的空间分布及其光学器件导致的光程差常常大到可与延迟线相比较，并且时间延迟线不同刻度采样后，人为调节也会由于光束漂移而造成光程差。因此，泵浦光和探测光在测量点的真实时间间隔变得无法准确掌握，无法保证探测超快过程的时间分辨精度，也无法实现对超快过程的精确控制。因此急需一种能够精确控制并计算双脉冲间隔的超短双脉冲激光。

发明内容

本发明旨在提出一种基于电光相位调制频移反馈环路的双脉冲激光产生方法，以解决现有技术中无法精确控制并计算双脉冲激光的双脉冲间隔的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，

一种基于电光相位调制频移反馈环路的双脉冲激光产生方法，包括，使单频种子激光经耦合器输入端注入到频移反馈环路中；单频种子激光在频移反馈环路中依次经过偏振控制器、电光相位调制器、低噪光学放大器、窄带滤波器、在线起偏器后再次反馈至耦合器输入端，通过调节电光相位调制器的调制频率，使电光相位调制器的调制频率等于整数倍频移反馈环路基频，耦合器的输出端输出双脉冲激光。

进一步地，通过调节电光相位调制器的调制深度和单频激光的频率调节双脉冲激光的脉冲间隔。

进一步地，电光相位调制器的调制深度优选为π。

进一步地，通过选择低噪光学放大器的增益和窄带滤波器的带宽，调节双脉冲激光的脉冲宽度。

进一步地，通过调节电光相位调制器的调制频率，调节双脉冲激光的重频。

进一步地，单频种子激光在经过电光相位调制器后产生双边带移频，单频种子激光经电光相位调制器的传输函数为，