[发明专利]提升气体拉曼激光功率稳定性的装置及方法

权利要求书

1.一种提升气体拉曼激光功率稳定性的装置，其特征在于，包括：

空芯光纤(100)，所述空芯光纤(100)的一端设置有第一耦合器(110)，所述空芯光纤(100)的一端连接所述第一耦合器(110)的输出端，所述空芯光纤(100)的另一端设置有第二耦合器(120)，所述空芯光纤(100)的另一端连接所述第二耦合器(120)的输入端；

单模光纤(200)，所述单模光纤(200)的一端设置有第三耦合器(210)，所述单模光纤(200)的一端连接所述第三耦合器(210)的一个输出端，所述单模光纤(200)的另一端设置有第四耦合器(220)，所述单模光纤(200)的另一端连接所述第四耦合器(220)的一个输入端；

宽带光源(300)，所述宽带光源(300)的输出端连接所述第三耦合器(210)的输入端，所述第三耦合器(210)的另一个输出端连接所述第一耦合器(110)的一个输入端；

泵浦(400)，所述泵浦(400)连接所述第一耦合器(110)的另一个输入端以用于输入泵浦(400)光，所述第二耦合器(120)的一个输出端用于输出激光，所述第二耦合器(120)的另一个输出端连接所述第四耦合器(220)的另一个输入端以用于将单模光纤(200)的输出光和空芯光纤(100)的输出光通过合束形成马赫增德干涉得到干涉信号；

气压测量单元(500)，所述气压测量单元(500)连接所述第四耦合器(220)的输出端以用于通过干涉信号获取空芯光纤(100)内部的气体压力。

2.根据权利要求1所述的提升气体拉曼激光功率稳定性的装置，其特征在于：所述气压测量单元(500)包括光谱仪和解调仪，所述光谱仪用于获取干涉信号的光谱，所述解调仪用于对干涉信号的光谱进行解调得到空芯光纤(100)内部的气体压力。

3.根据权利要求1所述的提升气体拉曼激光功率稳定性的装置，其特征在于：还包括控制模块(600)，所述气压测量单元(500)的信号输出端连接所述控制模块(600)的反馈端以用于反馈空芯光纤(100)内部的气体压力，所述控制模块(600)的输出端连接所述泵浦(400)的控制端以用于根据空芯光纤(100)内部的气体压力调节泵浦(400)的输出激光功率。

4.一种应用于权利要求1至3任意一项装置的提升气体拉曼激光功率稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

宽带光源(300)的输出光通过第三耦合器(210)分为两路，包括第一路输出光和第二路输出光，第一路输出光通过第一耦合器(110)进入空芯光纤(100)，第二路输出光进入单模光纤(200)；

第一路输出光进入空芯光纤(100)后通过第二耦合器(120)输出并进入第四耦合器(220)，第二路输出光进入单模光纤(200)后进入第四耦合器(220)，通过第四耦合器(220)将第一路输出光与第二路输出光进行合束形成马赫增德干涉得到干涉信号；

气压测量单元(500)对干涉信号进行光谱解调并计算出空芯光纤(100)内部的气体压力。

5.根据权利要求4所述的提升气体拉曼激光功率稳定性的方法，其特征在于：所述气压测量单元(500)对干涉信号进行光谱解调并计算出空芯光纤(100)内部的气体压力的具体步骤为：

构建干涉光强极小值处的波长λ和空芯光纤(100)内气体压力P的函数关系式；

通过对干涉信号进行光谱解调，得到干涉信号中干涉光强极小值处的波长λ；

将干涉光强极小值处的波长λ代入所述函数关系式计算得出空芯光纤(100)内的气体压力P。

6.根据权利要求4所述的提升气体拉曼激光功率稳定性的方法，其特征在于：

还包括反馈调节步骤：根据空芯光纤(100)内部的气体压力实时调节泵浦(400)的输出激光功率。