[发明专利]高精度光纤光学频率梳的测控方法及装置

摘要

本发明公开了一种高精度光纤光学频率梳的测控方法及装置，用于监测和控制光纤光梳的每个环节工作状态，提高光纤光梳的长期稳定性、运转可靠性和产品的可复制性。其装置通过对光纤激光振荡器及各级光纤放大器输出脉冲载波-包络相位的监测，观察和控制功率放大过程激光相位噪声的传递和涨落，将主放大器的载波-包络相位输出信号，负反馈到激光振荡器中的载波-包络相位控制单元，即电控偏振控制器调制脉冲偏振演化进程或者调制激光振荡器的泵浦光强度，实现对载波-包络相位的稳定控制。本发明能即时监控振荡器和各级放大器的工作状态，监测指标实时、全面，并提供了稳定可靠的反馈机制。

主权项

一种高精度光纤光学频率梳的测控方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：a）脉冲产生采用激光振荡器产生光纤光梳的种子脉冲，记为信号光ω₁；其激光振荡器为锁模脉冲光纤激光器；b）激光平均功率放大激光振荡器输出的激光至少经过三个光纤放大器进行功率放大，平均功率从毫瓦量级提升至超过1W；c）激光放大器输出稳定功率每级功率放大器后端通过分束器和光电探测器对输出功率进行实时监测，将所得监测信号用于对放大器泵浦源驱动电流进行反馈控制；d）激光器重复频率的控制采用负反馈控制激光振荡器的重复频率；探测到的激光振荡器的重复频率经由与标准时钟源差分比较，获取重复频率的动态变化值，负反馈到激光器内部的压电陶瓷上；通过压电陶瓷的伸缩或者膨胀，控制固定于压电陶瓷上的表征激光器腔长的光学器件，并调控激光振荡器的有效腔长；e）载波包络相位监测及控制对各级光纤放大器输出脉冲载波‑包络相位的监测，观察和控制功率放大过程激光相位噪声的传递和涨落，通过将主放大器的载波‑包络相位输出信号，负反馈到激光振荡器中的载波‑包络相位控制单元，即电控偏振控制器调制脉冲偏振演化进程或者调制激光振荡器的泵浦光强度，实现对载波‑包络相位的稳定控制。