[发明专利]种子源光谱展宽方法、装置及高功率连续光纤激光器系统

权利要求书

1.一种种子源光谱展宽方法，其特征在于，包括：

通过种子源输出保偏窄线宽连续激光信号；

通过驱动模块产生伪随机比特序列信号作为驱动信号并输出至功放模块；

所述功放模块对所述驱动模块输出的驱动信号进行功率放大处理；

相位调制器接收所述种子源输出的保偏窄线宽连续激光信号以及所述功放模块输出的驱动信号，通过高阶相位调制的方式对所述保偏窄线宽连续激光信号进行展宽；

所述通过高阶相位调制的方式对所述保偏窄线宽连续激光信号进行展宽的步骤包括：

在指定驱动功率下，所述相位调制器采用3-5阶的高阶边带对所述保偏窄线宽连续激光信号进行展宽；其中，所述相位调制器为具有低半波电压、低带宽的相位调制器；

通过调节所述驱动信号的功率对调制深度进行控制，以提升高阶边带的幅度。

2.根据权利要求1所述的种子源光谱展宽方法，其特征在于，所述通过高阶相位调制的方式对所述保偏窄线宽连续激光信号进行展宽的步骤还包括：

通过调制深度调整不同边带的幅度。

3.根据权利要求2所述的种子源光谱展宽方法，其特征在于，所述调制深度越高，不同阶数边带的振幅越相近。

4.根据权利要求1或3所述的种子源光谱展宽方法，其特征在于，所述伪随机比特序列信号为多个正弦信号叠加而成，且所述伪随机比特序列信号包括若干种频率成分；其中，所述伪随机比特序列信号的高频成分用于光谱展宽，所述伪随机比特序列信号的低频成分用于填补光谱谱线之间的间隙。

5.一种种子源光谱展宽装置，其特征在于，包括：种子源、相位调制器、驱动模块与功放模块；其中，

所述种子源用于输出保偏窄线宽连续激光信号；

所述驱动模块与所述相位调制器的电输入端连接，用于产生伪随机比特序列信号为所述相位调制器提供驱动信号；

所述功放模块连接在所述相位调制器与所述驱动模块之间，用于对所述驱动模块输出的驱动信号进行功率放大后输出至所述相位调制器，还用于调节所述驱动信号的功率对调制深度进行控制，以提升高阶边带的幅度；

所述相位调制器的光入端与所述种子源连接，用于接收所述种子源输出的保偏窄线宽连续激光信号，并通过高阶相位调制的方式对所述种子源输出的保偏窄线宽连续激光信号进行展宽；

其中，在指定驱动功率下，所述相位调制器采用3-5阶的高阶边带对所述保偏窄线宽连续激光信号进行展宽；其中，所述相位调制器为具有低半波电压、低带宽的相位调制器。

6.根据权利要求5所述的种子源光谱展宽装置，其特征在于，所述功放模块包括：

功率放大单元，所述功率放大单元的输入端与所述驱动模块的输出端连接，用于将所述驱动模块输出的驱动信号进行功率放大处理；

滤波单元，所述滤波单元的输入端与所述功率放大单元的输出端连接，所述滤波单元的输出端与所述相位调制器的电输入端连接，用于将经所述功率放大单元功率放大后的驱动信号进行滤波处理，并将滤波后的所述驱动信号输出至所述相位调制器。

7.根据权利要求6所述的种子源光谱展宽装置，其特征在于，所述功率放大单元包括：

射频功率放大器，所述射频功率放大器的输入端与所述驱动模块的输出端连接，所述射频功率放大器的输出端与所述滤波单元的输入端连接；

所述滤波单元包括：

低通滤波器，所述低通滤波器的输入端与所述射频功率放大器的输出端连接，所述低通滤波器的输出端与所述相位调制器的电输入端连接。

8.根据权利要求7所述的种子源光谱展宽装置，其特征在于，所述驱动模块包括：

任意波形发生器，所述任意波形发生器与所述功放模块连接，用于产生伪随机比特序列信号作为所述相位调制器的驱动信号。

9.一种高功率连续光纤激光系统，其特征在于，包括：

如权利要求5-8任一项所述的种子源光谱展宽装置；

功率预放大模块，与所述相位调制器连接，用于对展宽后的保偏窄线宽连续激光信号进行预功率放大处理；

功率主放大模块，与所述功率预放大模块连接，用于对所述预功率预放大处理后的保偏窄线宽连续激光信号进行功率主放大处理。