[发明专利]一种载波包络相移频率可控的低噪声光纤激光频率梳装置

摘要

申请提供了一种载波包络相移频率可控的低噪声光纤激光频率梳装置，其包括光路结构和电路结构，其中，所述光路结构包括振荡器、声光移频器、光纤放大器、脉冲压缩器、光纤扩谱装置和相干外差拍频装置；所述电路结构包括前反馈电路控制相位装置和锁相环电路控制重复频率装置。其中光纤激光振荡器可以保证系统长时间运转，系统稳定性优于固体激光振荡器；通过优化光纤振荡器的腔内净色散、振荡器中引入内腔调制器和采用前反馈的声光移频器等技术，来实现低噪声的光纤激光频率梳装置；同时声光移频器的使用，可以精确调控光学频率梳的载波包络相移频率，从而实现为光频标、阿秒科学、非线性光学等应用提供具有精密相位调控的长期稳定的光频梳装置。

主权项

一种载波包络相移频率可控的低噪声光纤激光频率梳装置，包括光路结构和电路结构，其特征在于，所述光路结构包括光纤激光振荡器、声光移频器、光纤放大器、脉冲压缩器、光纤扩谱装置和相干外差拍频装置；所述光纤激光振荡器用于产生飞秒激光脉冲，所述飞秒激光脉冲传输至声光移频器时，零级衍射光进入光纤放大器进行至少一次放大，经至少一次放大后的激光进入脉冲压缩器进行脉宽压缩，经压缩后的激光进入光纤扩谱装置进行扩谱，扩谱后的激光入射至相干外差拍频装置中探测并得到载波包络相移频率信号；所述电路结构包括前反馈电路控制相位装置和锁相环电路控制重复频率装置；前反馈电路控制相位装置用于控制和改变飞秒激光脉冲的载波包络相移频率，将以上测量到的载波包络相移频率与外部频率信号进行混频，得到的混频信号经放大直接输给声光移频器的驱动器，驱动声光移频器的一级衍射光频率改变，从而起到稳定和调控飞秒光梳载波包络相移频率的作用；重复频率锁相环电路用于控制飞秒脉冲的重复频率，使用光电探测器探测振荡器输出光得到重复频率信号，并将该信号与外部参考源信号同时输出给锁相环电路，通过鉴相、比例积分处理得到反馈控制信号，然后将该控制信号驱动压电陶瓷，通过压电陶瓷的伸缩改变腔长，从而将重复频率信号锁定到稳定的外部频率参考源。