[发明专利]一种光学频率转换方法、装置和设备

权利要求书

1.一种光学频率转换方法，其特征在于，包括：

将第一数量的微纳光纤和第二数量的传导光纤按每段所述微纳光纤的首尾连接有所述传导光纤的方式依次连接，得到级联光纤；

在所述级联光纤的输入端接入泵浦光源，通过所述泵浦光源向所述级联光纤输入基频泵浦光信号；

在所述级联光纤的输出端获取光学频率转换后的三倍频信号；

判断三倍频光信号是否为多光束干涉主极大值，若否，调整所述基频泵浦光信号的功率，直至所述三倍频光信号达到所述多光束干涉主极大值；

其中，每段所述微纳光纤的长度不大于所述基频泵浦光信号与所述三倍频信号的相干作用长度。

2.根据权利要求1所述的光学频率转换方法，其特征在于，还包括：

根据预置光纤直径和预置光纤长度，制备所述微纳光纤。

3.根据权利要求2所述的光学频率转换方法，其特征在于，所述根据预置光纤直径和预置光纤长度，制备所述微纳光纤，之前还包括：

建立光纤混合传导模式的本征方程；

求解所述本征方程，得到不同模式的有效折射率与光纤纤芯直径的关系；

根据所述有效折射率与光纤纤芯直径的关系，将满足基频基模和三倍频高阶模相位匹配的光纤纤芯直径作为预置光纤直径。

4.根据权利要求3所述的光学频率转换方法，其特征在于，还包括：

根据所述微纳光纤的制备精度和所述泵浦光源的光功率范围，修正所述预置光纤直径。

5.根据权利要求2所述的光学频率转换方法，其特征在于，所述根据预置光纤直径和预置光纤长度，制备所述微纳光纤，之前还包括：

根据所述泵浦光源的泵浦光与三倍频光在所述微纳光纤中的传输常数失配量，计算所述泵浦光与所述三倍频光的相干作用长度；

选取小于或等于所述相干作用长度的光纤长度作为所述预置光纤长度。

6.根据权利要求2所述的光学频率转换方法，其特征在于，所述预置光纤直径的范围为765.5nm～767nm。

7.根据权利要求2所述的光学频率转换方法，其特征在于，所述预置光纤长度为3mm。

8.一种光学频率转换装置，其特征在于，包括：

连接模块，用于将第一数量的微纳光纤和第二数量的传导光纤按每段所述微纳光纤的首尾连接有所述传导光纤的方式依次连接，得到级联光纤；

接入模块，用于在所述级联光纤的输入端接入泵浦光源，通过所述泵浦光源向所述级联光纤输入基频泵浦光信号；

获取模块，用于在所述级联光纤的输出端获取光学频率转换后的三倍频信号；

判断模块，用于判断三倍频光信号是否为多光束干涉主极大值，若否，调整所述基频泵浦光信号的功率，直至所述三倍频光信号达到所述多光束干涉主极大值；

其中，每段所述微纳光纤的长度不大于所述基频泵浦光信号与所述三倍频信号的相干作用长度。

9.根据权利要求8所述的光学频率转换装置，其特征在于，还包括：

制备模块，用于根据预置光纤直径和预置光纤长度，制备所述微纳光纤；

建立模块，用于建立光纤混合传导模式的本征方程；

求解模块，用于求解所述本征方程，得到不同模式的有效折射率与光纤纤芯直径的关系；

选择模块，用于根据所述有效折射率与光纤纤芯直径的关系，将满足基频基模和三倍频高阶模相位匹配的光纤纤芯直径作为预置光纤直径；

修正模块，用于根据所述微纳光纤的制备精度和所述泵浦光源的光功率范围，修正所述预置光纤直径；

计算模块，用于根据所述泵浦光源的泵浦光与三倍频光在所述微纳光纤中的传输常数失配量，计算所述泵浦光与所述三倍频光的相干作用长度；

选取模块，用于选取小于或等于所述相干作用长度的光纤长度作为所述预置光纤长度。

10.一种光学频率转换设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-7任一项所述的光学频率转换方法。