[实用新型]一种三次谐波转换的装置

说明书

本申请公开了一种三次谐波转换的装置，包括：发射基频泵浦光源的泵浦激光器；与所述泵浦激光器连接，调节所述入射泵浦功率直至三次谐波信号的光功率达到极大值的泵浦功率调节器；与所述泵浦功率调节器连接，监测所述光功率的谐波功率监测器；与所述泵浦功率调节器和所述谐波功率监测器连接，基于所述入射泵浦功率进行三次谐波转换的频率转换器。本申请提供的三次谐波转换的装置能够精确地提升三次谐波转换效率，降低由于光纤尺寸、粗糙度等问题带来的误差。

技术领域

本申请涉及光学领域，特别涉及一种三次谐波转换的装置。

背景技术

由于增益介质的限制，激光器并不能实现任意波段的激光输出，非线性光学频率转换是扩展激光波段的有效方法。光纤中的三次谐波现象很早就引起研究者的兴趣。1983年研究人员在具有椭圆纤芯的光纤中观察到三次谐波产生。随后人们在具有不同掺杂材料(如锗、铒或氮)的各种玻璃光纤中研究了这种现象。随着微纳光纤的发展，研究人员发现通过不同模式之间相位匹配的方法，可以显著提高三次谐波的转换效率。

现有技术中，SPM(Self-phase Modulation，非线性自相位调制效应)和XPM(Cross-phase Modulation，交叉相位调制效应)效应均通过调整光纤直径的设计值进行预补偿。实际上，SPM和XPM效应引起的相位失调量依赖于光纤直径、泵浦光功率和三次谐波功率等多个因素，也会随相互作用距离发生动态的变化，因此，仅根据某一特定估计量来预设光纤直径存在较大的原理误差。另外，尽管从理论上讲，通过迭代计算可设计出近似满足总体相位匹配条件的光纤直径，实际中经绝热拉伸而成的微纳光纤不可避免地存在一定的表面粗糙度，使纤体的直径与设计值有细微偏差，从而破坏相位匹配条件。再者，光纤拉制完成后，其直径就不可变动，在实际应用时若泵浦光功率、光纤长度等相关的参数有变化，也无法再对SPM和XPM做出相应的干预，缺乏灵活性。现有技术中，通常通过改变光纤直径进行三次谐波转换，但是由于制造工艺的问题，在光纤制作的过程中光纤的实际直径与理论直径之间，总会存在一定的偏差，且光纤表面会存在一定的粗糙度影响三次谐波转换效果。

因此，如何精确地提升三次谐波转换效率，降低由于光纤尺寸、粗糙度等问题带来的误差是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种三次谐波转换的装置，能够精确地提升三次谐波转换效率，降低由于光纤尺寸、粗糙度等问题带来的误差。

为解决上述技术问题，本申请提供一种三次谐波转换的装置，所述装置包括：

发射基频泵浦光源的泵浦激光器；

与所述泵浦激光器连接，调节所述入射泵浦功率直至三次谐波信号的光功率达到极大值的泵浦功率调节器；

与所述泵浦功率调节器连接，监测所述光功率的谐波功率监测器；

与所述泵浦功率调节器和所述谐波功率监测器连接，基于所述入射泵浦功率进行三次谐波转换的频率转换器。

可选的，所述泵浦功率调节器包括：

与所述泵浦激光器连接，提高光功率的光放大器；

与所述光放大器连接，控制入射到所述频率转换器的所述入射泵浦功率的光衰减器。

可选的，所述谐波功率监测器包括：

获取所述三次谐波信号的光纤滤波器；

与所述光纤滤波器连接，测量所述三次谐波信号功率的光功率计。

可选的，所述频率转换器具体为预设长度的光纤。

可选的，还包括：

与所述泵浦激光器和所述频率转换器连接，计算光纤直径的计算机。

可选的，所述泵浦激光器具体为光纤激光器。