[发明专利]基于全保偏同步脉冲泵浦的红外单光子频率上转换探测系统

摘要

本发明涉及一种基于全保偏同步脉冲泵浦的单光子红外频率上转换探测系统，系统采用全保偏结构的主从激光器，受益于其中保偏光纤的偏振态稳定，可使主从激光器具有稳定的保偏输出，抗环境干扰能力强，可实现长时间稳定运行；激光器采用主从结构，利用注入式的全光同步方式，减小了两激光器之间的互相串扰；且从激光器是基于非线性环路镜的全保偏同步锁模机制，无需优化注入光偏振状态和激光器腔内的偏振演化，即能实现长期稳定的同步锁模超快脉冲输出；从激光器腔内采用光栅对来控制腔内色散量，对同步脉冲进行时频域精密的控制，从而得到高效率的单光子频率上转换。

主权项

1.基于全保偏同步脉冲泵浦的红外单光子频率上转换探测系统，包括主激光器、从激光器、衰减器、二阶非线性介质和可见光探测器，从激光器输出的超短红外脉冲经衰减器后与主激光器输出的超短红外脉冲汇合于二阶非线性介质中，从而产生可见光子，该可见光子被可见光探测器探测；其特征是：从激光器具有非线性环路镜，从激光器自产有红外脉冲，主激光器内部对超短红外脉冲进行分束，分束后的一部分脉冲即为所述主激光器输出的超短红外脉冲，分束后的另一部分脉冲和从激光器自产的红外脉冲分别注入所述环路镜中；环路镜的内部光路中串接有用于提供环路镜内顺时针脉冲与逆时针脉冲之间相位差的相位延迟器(205)；环路镜的入射端光路上具有用于调节激光脉冲重复频率的光延时装置(206)、用于调节腔内色散的光栅对(207)和用于把脉冲反射回环路镜内的从反射镜，从所述内部光路进入所述入射端光路的脉冲依次穿过光延时装置(206)、光栅对(207)后被从反射镜反射，或依次穿过光栅对(207)、光延时装置(206)后被从反射镜反射；在主激光器中、从激光器中及其两者之间，连接在各器件之间的光纤均为保偏光纤。