[实用新型]快速锁定激光线偏振态的装置

说明书

本实用新型公开了一种快速锁定激光线偏振态的装置。通过对线偏振激光信号进行偏振调制，将高频调制信息加载到激光偏振态上，激光信号经过光纤检偏器检测后偏振调制转换为强度调制，利用锁相放大器同频率解调经过光电转换的模拟信号得到用于锁定的鉴偏信号，将鉴偏信号加载到偏振旋转器的控制端口，实现了自动实时锁定激光线偏振态到光纤检偏器的偏振方向。本实用新型可以有效跟踪补偿激光线偏振态的快速漂移，解决了激光线偏振态无法快速锁定的问题。该装置结构简单、操作方便，锁定精度高、稳定性高，可以应用于激光光谱、相干探测、激光通信等领域。

技术领域

本实用新型属于激光技术领域，具体是一种快速锁定激光线偏振态的装置，对线偏振激光信号进行偏振调制，并同频率解调经过光纤检偏器输出的透射信号，获取负反馈鉴偏信号，通过操控偏振旋转器将激光偏振态实时锁定到光纤检偏器偏振方向。

背景技术

精密控制激光线偏振态在激光光谱、相干探测、激光通信等领域有非常重要的意义。在激光光谱领域，压缩激光线偏振态漂移可以提高光谱测量精度。在相干探测领域，压缩激光线偏振态漂移可以提高测量分辨率。在激光通信领域，激光线偏振态可用于编码信息，压缩线偏振态漂移可以降低通信误码率。对于线偏振激光信号，人们利用优化算法通过调节偏振控制器改变输入光偏振态可以实现偏振锁定，但是优化算法运行时计算量较大、步骤较多不易实现，而且偏振控制器需要四路控制信号，导致偏振控制过程复杂。相比而言，偏振旋转器只需要一路控制信号就可以调节输入线偏振态，偏振控制过程相对简单，但是已有的偏振态锁定方法是通过设定强度参考点，将激光线偏振态转换为强度后与设定参考点通过比较生成反馈信号调节偏振旋转器，从而获得稳定的线偏振态输出。该方法实现过程虽然简单，但是反馈带宽窄不能有效补偿偏振态的快速漂移，偏振态锁定的精度和稳定性受到限制。

发明内容

本实用新型为了解决存在的上述问题，提供了一种快速锁定激光线偏振态的装置，可以自动跟踪补偿偏振态的快速漂移，偏振控制过程简单容易实现，偏振锁定精度高、稳定性高。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种快速锁定激光线偏振态的装置，包括单频激光器，所述单频激光器输出线偏振随机漂移的单频激光依次经过衰减器、偏振旋转器、光纤检偏器后进入光纤耦合器，所述光纤耦合器的第一输出端与光电探测器的输入端相连，所述光纤耦合器的第二输出端输出激光（用于实验研究），所述光电探测器的输出端与锁相放大器的输入端相连，所述锁相放大器的第一输出端与示波器的输入端相连，所述锁相放大器的调制输出端与第一加法器的第一输入端相连，所述第一加法器的第二输入端与高压信号源的输出端相连，所述锁相放大器的第二输出端与模拟比例积分微分器的输入端相连，所述模拟比例积分微分器的输出端与第二加法器的第一输入端相连，所述第一加法器的输出端与第二加法器的第二输入端相连，所述第二加法器的输出端与偏振旋转器的控制端相连。