[发明专利]一种用于产生灵巧波形高功率微波的光纤激光器

权利要求书

1.一种用于产生灵巧波形高功率微波的光纤激光器，其特征在于，包括：

脉冲激光产生模块，用于产生初始的脉冲激光；

灵巧波形脉冲簇光纤激光种子调制模块，用于根据任意时域波形强度调制信号对所述脉冲激光进行时域波形强度调制，输出灵巧波形脉冲簇光纤激光种子；

多级功率放大模块，用于将所述灵巧波形脉冲簇光纤激光种子的脉冲输出峰值功率提升至百kW量级，输出灵巧波形高能脉冲簇光纤激光；

激光信号检测模块，用于实时获取所述灵巧波形高能脉冲簇光纤激光的输出功率和波形数据；

算法处理模块，与所述激光信号检测模块和所述灵巧波形脉冲簇光纤激光种子调制模块连接，用于根据所述激光信号检测模块获取的数据，采用自适应扰动矢量算法更新所述时域波形强度调制信号，以使所述灵巧波形高能脉冲簇光纤激光的输出波形趋向目标波形；所述自适应扰动矢量算法为采用点对点自适应修正机制进行迭代优化，直至输出达到预期方差。

2.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述时域波形强度调制信号为所述灵巧波形脉冲簇光纤激光种子的时域强度分布与自适应扰动矢量因子之和；所述自适应扰动矢量因子用于控制采样点扰动矢量的方向，以及根据采样点偏差程度大小调整扰动矢量幅值修正的步进大小。

3.根据权利要求2所述的光纤激光器，其特征在于，所述自适应扰动矢量因子采用下述公式进行计算：

V(t)＝V_a(t)V_b(t)

V_a(t)＝sign[Dev(t)]

V_b(t)＝Rand(0，S)|Dev(t)|/P_tar(t)

Dev(t)＝P_tar(t)-P_out(t)

其中，V(t)表示所述自适应扰动矢量因子，V_a(t)表示扰动矢量的方向变量，V_b(t)表示扰动矢量的幅值变量，t为时间采样变量，sign[]为符号函数；S为匹配调制器件工作范围的常数，Rand(0，S)为0～S间的随机扰动，P_tar(t)为目标波形，P_out(t)为所述灵巧波形高能脉冲簇光纤激光的时域强度分布。

4.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述脉冲激光产生模块包括半导体激光器及其驱动电路。

5.根据权利要求4所述的光纤激光器，其特征在于，所述灵巧波形脉冲簇光纤激光种子调制模块包括单个电光调制器及其驱动电路，以及所述任意信号发生器；

所述半导体激光器的光纤输出端熔接至所述电光调制器的光纤输入端；

所述任意信号发生器利用同轴信号线连接至所述电光调制器的控制端。

6.根据权利要求5所述的光纤激光器，其特征在于，所述多级功率放大模块包括多级增益光纤、多级泵浦源以及多个光纤隔离器和泵浦-信号合束器；

所述电光调制器的光纤输出端熔接至所述光纤隔离器的输入端；

所述光纤隔离器的输出端熔接至所述泵浦-信号合束器的信号端；

所述泵浦源熔接至所述泵浦-信号合束器的泵浦端；

所述泵浦-信号合束器的输出端熔接至所述增益光纤。

7.根据权利要求6所述的光纤激光器，其特征在于，所述激光信号检测模块包括功率计、探测器及示波器；

所述多级功率放大模块的输出端切设定角度的斜角经空间耦合至所述功率计；

所述多级功率放大模块的输出经所述功率计的表面反射，空间耦合至所述探测器的信号端；

所述探测器的输出端通过同轴信号线连接至所述示波器。

8.根据权利要求7所述的光纤激光器，其特征在于，所述算法处理模块包括具有自适应扰动矢量算法程序的电脑端和多机通信组件；

所述功率计和所述示波器通过串口线连接所述电脑端；

所述电脑端通过串口线连接所述任意信号发生器。

9.根据权利要求8所述的光纤激光器，其特征在于，所述算法处理模块，具体用于根据所述激光信号检测模块获取的数据，计算所述灵巧波形高能脉冲簇光纤激光的时域强度分布，同时采用所述自适应扰动矢量算法更新所述任意信号发生器设计的所述时域波形强度调制信号，优化所述灵巧波形脉冲簇光纤激光种子的预补偿波形，以使所述灵巧波形高能脉冲簇光纤激光的输出波形快速趋向目标波形。