[发明专利]一种脉冲泵浦的低重复频率光纤激光相干合成系统

摘要

一种脉冲泵浦的低重复频率光纤激光相干合成系统。该系统利用连续激光器、光纤耦合器和强度调制器产生脉冲激光种子，脉冲种子经过分束器后分为N路，每一路激光经过多级脉冲泵浦光纤激光放大器放大后由合束器合为一束。利用分光镜提取部分合成光束作为反馈信号。在探测反馈信号的过程中，利用强度调制器斩除脉冲部分的光强，只保留脉冲之间的连续信号光。同时，使相位控制器只在探测器探测到连续信号光时运行相位控制算法，在放大器输出脉冲时暂停算法运行，从而消除激光脉冲光强起伏对相位控制的影响，利用连续激光中包含的相位信息对相位差进行实时校正，最终实现多路脉冲泵浦光纤放大器的相干合成输出。

主权项

一种脉冲泵浦的低重复频率光纤激光相干合成系统，包括：连续激光器，光纤耦合器，强度调制器，脉冲泵浦光纤激光放大器，信号发生器，分束器，相位调制器，合束器，分光镜，光电探测器，算法控制器，电信号延迟器，其特征在于，连续激光器（1）经过一个耦合器Ⅰ（2‑1）分为两臂，其中一臂插入一个强度调制器Ⅰ（3‑1）和一个脉冲泵浦光纤激光放大器Ⅰ（4‑0），另一臂不经过任何处理，作为连续信号光用于相位控制；两臂通过另一个耦合器Ⅱ（2‑2）合为一束作为脉冲种子激光，分束器（6）将种子激光分为N束，N束种子激光分别进入相位调制器（7‑1，…，7‑N），相位调制器（7‑1，…，7‑N）分别对各路激光的相位进行调节，脉冲泵浦光纤激光放大器（4‑11，…，4‑1M）分别为第1路激光的第1级到第M级脉冲泵浦光纤激光放大器，其余各路以此类推，分别对各路激光脉冲进行功率放大；合束器（8）将各路激光合为一束激光输出；分束镜（9）从出射激光中提取小于1%的激光能量，辐照在强度调制器Ⅱ（3‑2）上，强度调制器Ⅱ（3‑2）截掉激光脉冲部分，只保留连续信号光；经过强度调制器Ⅱ（3‑2）的激光辐照到光电探测器（10）上，光电探测器（10）将探测到的光信号换成电信号，作为相位噪声反馈信号输入到算法控制器（11），算法控制器根据该反馈信号运行控制算法，产生相应的控制信号，通过相位调制器（7‑1，7‑2，…，7‑N）分别对各路激光的相位噪声进行校正。