[发明专利]窄线宽脉冲光纤激光器及其控制方法

权利要求书

1.一种窄线宽脉冲光纤激光器，其特征在于，沿光的传输方向，激光器包括依次设置的：种子源、强度调制器、多级预放大器及功率放大器；

所述激光器设有反馈调节组件，所述反馈调节组件接收所述功率放大器输入端和输出端的功率监测信号，并基于所述功率监测信号对所述种子源输出的种子光的线宽和所述功率放大器的泵浦功率进行调节。

2.根据权利要求1所述的窄线宽脉冲光纤激光器，其特征在于，所述反馈调节组件包括：

第一光纤分束器，设于所述功率放大器的上游，用于采集所述功率放大器的输入端的功率监测信号；

第二光纤分束器，设于所述功率放大器的下游，用于采集所述功率放大器的输出端的功率监测信号；

信号处理器，与所述第一光纤分束器、所述第二光纤分束器、所述种子源及所述功率放大器均连接，所述信号处理器接收所述第一光纤分束器和所述第二光纤分束器采集的功率监测信号，并基于所述功率监测信号对所述种子源输出的种子光的线宽和所述功率放大器的泵浦功率进行调节。

3.根据权利要求2所述的窄线宽脉冲光纤激光器，其特征在于，所述反馈调节组件还包括：线宽调制驱动器，与所述种子源和所述信号处理器均连接，用于根据接收的所述信号处理器的控制信号对所述种子源输出的种子光的线宽进行调节。

4.根据权利要求3所述的窄线宽脉冲光纤激光器，其特征在于，所述线宽调制驱动器为加载于所述种子源上的驱动电路，通过改变所述线宽调制驱动器输出端的调制信号的带宽，对种子源输出的种子光的线宽进行调节。

5.根据权利要求2所述的窄线宽脉冲光纤激光器，其特征在于，所述功率放大器包括：泵浦LD、光纤合束器、增益光纤及光纤输出隔离器，所述信号处理器与所述泵浦LD连接，以基于所述功率监测信号对所述泵浦LD的泵浦功率进行调节。

6.根据权利要求5所述的窄线宽脉冲光纤激光器，其特征在于，所述泵浦LD的泵浦功率为阶梯式增长的多阶。

7.根据权利要求2所述的窄线宽脉冲光纤激光器，其特征在于，所述第一光纤分束器和所述第二光纤分束器均包括：输入端口、输出端口和采集端口，所述信号处理器从所述第一光纤分束器和所述第二光纤分束器的所述采集端口获取所述功率监测信号。

8.根据权利要求2所述的窄线宽脉冲光纤激光器，其特征在于，所述种子源为DFB型单频半导体激光器，输出连续种子光；

所述强度调制器为LiNbO3电光调制器，将输入的连续种子光调制为脉冲宽度在预设范围内的脉冲种子光后输入至多级预放大器。

9.一种窄线宽脉冲光纤激光器的控制方法，其特征在于，所述控制方法用于如权利要求1-8中任一项所述的窄线宽脉冲光纤激光器输出的激光的线宽和功率的调节控制，所述控制方法包括：

开启激光器，种子源在线宽调制驱动器的控制下输出预设线宽的连续种子光；

连续种子光经过强度调制器输出脉冲种子光；

脉冲种子光经多级预放大器和功率放大器进行逐级功率放大；

信号处理器同时监测第一光纤分束器和第二光纤分数器采集的功率监测信号；

信号处理器基于所述功率监测信号对所述种子源输出的种子光的线宽和功率放大器的泵浦功率进行调节。

10.根据权利要求9所述的窄线宽脉冲光纤激光器的控制方法，其特征在于，所述信号处理器基于所述功率监测信号对所述种子源输出的种子光的线宽和功率放大器的泵浦功率进行调节，包括：

基于从所述第一光纤分束器和所述第二光纤分束器采集的所述功率监测信号，判断回光功率是否为线性增长；

若回光功率为线性增长，则控制功率放大器中泵浦LD，使泵浦功率增大一阶；

若回光功率不再线性增长，则控制泵浦功率不变，同时控制线宽驱动调制器，使种子源输出的种子光的线宽加宽，直至监测到的回光功率恢复线性增长状态。