[发明专利]一种激光发射装置及其控制方法

权利要求书

1.一种激光发射装置，其特征在于，包括：分布式反馈半导体激光器DFB-LD、法布里-珀罗半导体激光器FP-LD和电驱动装置；

所述DFB-LD作为所述FP-LD的注入源，自所述DFB-LD出射的光用于注入到所述FP-LD中；所述FP-LD的输出端与所述激光发射装置的输出端连接；

所述电驱动装置用于以直流电信号驱动所述DFB-LD工作，以及用于以脉冲电信号驱动所述FP-LD工作，其中，所述脉冲电信号的脉冲宽度和重复频率均可调节；

所述装置还包括：衰减器和温度调控装置；

所述衰减器用于对所述DFB-LD注入所述FP-LD的光功率进行调控；

所述温度调控装置用于对所述DFB-LD及所述FP-LD进行温度控制；

所述激光发射装置用于在所述衰减器和所述温度调控装置的作用下，处于以下工作状态之一：

注入锁定状态、突发脉冲状态和混沌状态；其中，所述注入锁定状态下所述激光发射装置输出的光脉冲稳定度最高。

2.根据权利要求1所述的激光发射装置，其特征在于，所述光功率高于或等于第一预设功率阈值时，所述激光发射装置处于所述注入锁定状态；

所述光功率高于第二预设功率阈值，且所述光功率低于所述第一预设功率阈值时，随所述衰减器对所述光功率的调控以及所述温度调控装置对所述DFB-LD及所述FP-LD进行温度控制，所述激光发射装置处于所述注入锁定状态、所述突发脉冲状态或所述混沌状态；所述第二预设功率阈值低于所述第一预设功率阈值。

3.根据权利要求1所述的激光发射装置，其特征在于，所述激光发射装置处于所述突发脉冲状态时，所述衰减器还用于通过调节所述光功率改变所述突发脉冲状态下主脉冲内的小脉冲个数和小脉冲间距。

4.根据权利要求1所述的激光发射装置，其特征在于，当所述脉冲电信号的脉冲宽度相同的条件下，所述注入锁定状态、所述突发脉冲状态和所述混沌状态下所述激光发射装置输出的光脉冲宽度一致，所述突发脉冲状态下所述激光发射装置输出的光脉冲峰值功率为所述注入锁定状态下所述激光发射装置输出的光脉冲峰值功率的二倍。

5.根据权利要求1所述的激光发射装置，其特征在于，所述衰减器位于所述DFB-LD和所述FP-LD之间的光传输路径上。

6.根据权利要求5所述的激光发射装置，其特征在于，还包括：环形器，所述环形器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口用于对接所述衰减器，所述第二端口用于对接所述FP-LD，所述第三端口用于对接所述激光发射装置的输出端；

在所述环形器中，从所述第一端口接收的光在所述第二端口输出，从所述第二端口接收的光在所述第三端口输出。

7.根据权利要求6所述的激光发射装置，其特征在于，所述第一端口与所述第二端口之间的隔离度达到预设隔离度阈值以上，所述第二端口与所述第三端口之间的隔离度也达到所述预设隔离度阈值以上。

8.根据权利要求1所述的激光发射装置，其特征在于，所述FP-LD在接收所述DFB-LD注入的光的一端镀有抗反射膜层，所述抗反射膜层用于抑制向所述DFB-LD回光。

9.根据权利要求1-8任一项所述的激光发射装置，其特征在于，还包括：光放大组件，所述光放大组件衔接在所述FP-LD的输出端与所述激光发射装置的输出端之间，用于将所述FP-LD产生的光脉冲放大输出。

10.一种激光发射装置的控制方法，其特征在于，用于对权利要求1-9任一项所述的激光发射装置输出的光脉冲进行控制，所述方法包括：

确定所述激光发射装置的目标脉冲宽度和目标重复频率；

根据所述目标脉冲宽度参数调节所述脉冲电信号的脉冲宽度，根据所述目标重复频率调节所述激光发射装置的实际重复频率，以控制所述激光发射装置输出的光脉冲的脉冲宽度与所述目标脉冲宽度相对应，并控制所述实际重复频率与所述目标重复频率保持一致；

所述方法还包括：

确定所述激光发射装置的目标工作状态；

通过所述衰减器和所述温度调控装置的调控作用，使所述激光发射装置处于所述目标工作状态；所述目标工作状态为以下几种工作状态之一：

注入锁定状态、突发脉冲状态和混沌状态；其中，所述注入锁定状态下所述激光发射装置输出的光脉冲稳定度最高。