[发明专利]一种多级相位调制系统

说明书

本申请提供一种多级相位调制系统，涉及激光光谱展宽技术领域。该系统包括：激光器、三端环形器、双向相位调制器、全反射镜和调制信号源；激光器的输出端连接三端环形器的第一端；三端环形器的第二端连接双向相位调制器的第一侧，双向相位调制器的调制端连接调制信号源的输出端，双向相位调制器的第二侧连接全反射镜，以使得基于调制信号源输出的第一调制信号，对激光进行一级相位调制后，通过全反射镜反射回双向相位调制器的第二侧，并由双向相位调制器基于调制信号源输出的第二调制信号，对激光进行二级相位调制后输出至三端环形器；三端环形器的第三端用于输出双级相位调制后的激光。本发明可降低系统的复杂度和成本。

技术领域

本发明涉及激光光谱展宽技术领域，具体而言，涉及一种多级相位调制系统。

背景技术

在窄线宽光纤激光系统中，通常采用单级相位调制方法展宽光谱，从而提升SBS阈值。随着窄线宽光纤激光器输出功率的提升，由于单级相位调制展宽激光光谱的能力有限，SBS阈值较低，因此单级相位调制方案已经越来越难以满足高功率的应用需求。通过双级相位调制方案进一步展宽激光光谱是进一步提升窄线宽光纤激光器SBS阈值的重要方法。

传统双级相位调制方法的结构如图1所示，包含单频激光器，光隔离器，两个相位调制器和两个调制信号源。单频激光器的输出激光通过光隔离器进入第一级相位调制器，在第一级调制信号源的驱动下，获得相位调制效果，使光谱展宽。光隔离器可以有效隔离返回光，避免返回光损坏单频激光器。经过一级相位调制后的激光再注入到第二级相位调制器中，经过第二级调制信号源的驱动，使激光光谱进一步展宽。总结来看，传统的双级相位调制方法通过采用两个串联的相位调制器进行相位调制展宽光谱，每个相位调制器需要分别配备相应的调制信号源，硬件成本和系统复杂度较高。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种多级相位调制系统，以便降低系统复杂度和系统成本。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种多级相位调制系统，所述多级相位调制系统的相位调制级数为2m，所述系统包括：激光器、m个三端环形器、m个双向相位调制器、m个全反射镜以及m组调制信号源；m为大于或等于1的整数；

所述激光器的输出端连接一个三端环形器的第一端；所述一个三端环形器的第二端连接一个双向相位调制器的第一侧，所述一个双向相位调制器的调制端连接所述一组调制信号源的输出端，所述一个双向相位调制器的第二侧连接一个全反射镜，以使得所述一个双向相位调制器基于所述一组调制信号源输出的第一调制信号，对从所述一个双向相位调制器的第一侧进入的激光进行一级相位调制后，通过所述一个全反射镜反射回所述一个双向相位调制器的所述第二侧，并由所述一个双向相位调制器基于所述一组调制信号源输出的第二调制信号，对从所述一个双向相位调制器的第二侧进入的激光进行二级相位调制后输出至对应的三端环形器；

所述m个三端环形器依次串联连接，其中，第j个三端环形器的第三端连接第j+1个三端环形器的第一端，所述m个三端环形器中的最后一个三端环形器的第三端用于输出2m级相位调制后的激光。

具体的，所述一组调制信号源包括：第一调制信号源和第二调制信号源；

所述一个双向相位调制器的第一调制端连接所述第一调制信号源的输出端，以接收所述第一调制信号源输出的所述第一调制信号；

所述一个双向相位调制器的第二调制端连接所述第二调制信号源的输出端，以接收所述第二调制信号源输出的所述第二调制信号。

具体的，所述第一调制信号源和所述第二调制信号源为不同类型调制信号的信号源；或者，所述第一调制信号源和所述第二调制信号源为相同类型调制信号的信号源。

具体的，所述第一调制信号和所述第二调制信号分别为正弦调制信号、白噪声调制信号、伪随机码调制信号中任一类型的调制信号。