[发明专利]基于光学频率梳的连续激光器光谱线宽测量装置

摘要

本发明公开了一种基于光学频率梳的连续激光器光谱线宽测量装置，特点是该装置包括光学频率梳控制模块、光学频率梳种子源、光梳频谱展宽模块、连续激光发生源、光学合束模块、光学选频滤波模块、拍频探测模块及信号读取模块。精密控制的光学频率梳经过频域展宽，其输出光与连续激光发生源的输出光一起入射到光学合束模块，使出射的两束激光光斑重合，再一同入射到光学选频滤波模块，滤取出的两路激光通过拍频探测模块，整形光斑大小，将光斑集中于探测器上，相干合成为拍频信号，通过信号读取模块能够获得待测连续激光的输出光谱宽度。本发明结构稳定，测量过程快速简单，可实时获得一个或多个波长连续激光的输出线宽，应用性强。

主权项

一种基于光学频率梳的连续激光器光谱线宽测量装置，其特征在于该装置包括光学频率梳控制模块、光学频率梳种子源、光梳频谱展宽模块、连续激光发生源、光学合束模块、光学选频滤波模块、拍频探测模块及信号读取模块，所述光学频率梳控制模块与光学频率梳种子源之间电连接，光学频率梳种子源、光梳频谱展宽模块、光学合束模块、光学选频滤波模块及拍频探测模块依次光路连接，连续激光发生源与光学合束模块光路连接，拍频探测模块与信号读取模块之间电连接，其中：所述光学频率梳控制模块为能够提供激光脉冲功率放大、脉冲宽度压缩与脉冲重复频率fr和载波包络相位漂移频率f0探测与反馈控制的元件，实现光学频率梳各个脉冲序列之间的相位锁定，使光学频率梳在时间域与频率域具有高度稳定性；所述光学频率梳种子源为飞秒锁模脉冲序列发生器，利用发生器内的色散控制，能够实现重复频率在几十MHz的宽频谱飞秒激光的输出，每个脉冲在频域的线宽在KHz量级；所述光梳频谱展宽模块将光学频率梳的输出频率谱拓展到覆盖可见光至近红外光的范围，由蜂窝状周期性结构的光子晶体光纤实现； 所述连续激光发生源为从可见至红外的宽波段范围内任意波长的单纵模激光器及保证单纵模激光器高效运转的隔离器与偏振控制器件，单纵模激光器的输出功率在10mW～500mW量级范围，输出线宽在KHz至MHz量级；所述光学合束模块为与连续激光波段相吻合的空间半透半反镜或光纤耦合器，将光梳的输出光与待测线宽的连续激光合束，达到光场的重合；所述光学选频滤波模块为空间反射式光栅与小孔光阑组合或者是与连续激光波段相吻合的光纤滤波器，将进行拍频的两路激光提取出来；所述拍频探测模块由聚焦透镜与雪崩光电探测器组成，将提取出的拍频光波进行探测；所述信号读取模块为快速傅里叶变换频谱分析仪或由电学滤波与数据采集卡组成的电学快速读取器件，能够读取拍频信号的线宽。