[发明专利]一种激光脉冲调制深度的探测链路及衡量方法

说明书

本发明公开了一种激光脉冲调制深度的探测链路及衡量方法，所述链路包括分束器、微处理器和与分束器、微处理器连接的第一探测链路和第二探测链路。这种链路结构简单、组成成本低、搭建方便。本发明公开的探测链路衡量方法分别对激光脉冲的幅度以及调制信号的幅度进行测量，将两个幅度值进行比较，获得激光脉冲调制深度大小的衡量，衡量精度高、操作简单。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，具体是一种激光脉冲调制深度的探测链路及衡量方法。

背景技术

受激布里渊散射（stimulated Brillouin scattering，简称SBS）是单频激光系统常见的非线性效应，受激布里渊散射的存在不仅会制约激光脉冲功率的进一步提升，还会形成后向的高峰值功率尖峰脉冲，对系统光器件造成损伤，因此必须对SBS效应进行有效的抑制。目前，研究人员提出了几种抑制SBS的方法：优化设计具有高SBS阈值的光纤；在掺杂光纤上施加应力分布或温度分布；对单频激光进行相位调制，展宽光谱等，其中，对单频激光进行相位调制，实现光谱展宽的方法简单易行，被许多高功率激光系统所采用。

对于受到正弦相位调制的激光脉冲，激光脉冲光谱为梳状光谱，随着激光脉冲传输，由于光器件光谱透射率的不平坦、增益的不均匀性、保偏光纤的偏振模色散、光器件的色散等影响，梳状光谱的各个成分出现丢失或幅度失衡，频率分布的变化对应到时域上，表现为激光脉冲顶部会表现出正弦调制，此即幅频效应。这种幅度调制可能会导致光学元件的损伤，并影响物理实验效果，对激光脉冲的调制深度大小的衡量，关系到激光脉冲适用性的评估，以及幅频效应的抑制，对激光脉冲的调制深度大小的衡量通常可以采用高速光电探测器与高速示波器对激光脉冲进行探测，在高速示波器上可以对激光脉冲的调制情况进行测量，该方式测量精度高，但涉及价格昂贵的仪器，且体积庞大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种激光脉冲调制深度的探测链路及衡量方法。这种链路结构简单、组成成本低、搭建方便。这种方法分别对激光脉冲的幅度以及调制信号的幅度进行测量，将两个幅度值进行比较，获得激光脉冲调制深度大小的衡量，衡量精度高、操作简单。

实现本发明目的的技术方案是：

一种激光脉冲调制深度的探测链路，包括分束器、微处理器和与分束器、微处理器连接的第一探测链路和第二探测链路，其中，所述第一探测链路包括顺序连接的第一光电探测器、IV转换电路即电流-电压转换电路、第一峰值保持电路和第一A/D转换电路即第一模数转换电路，所述第二探测链路包括顺序连接的第二光电探测器、射频放大器、脉冲检波器、第二峰值保持电路和第二A/D转换电路即第二模数转换电路，第一光电探测器和第二光电探测器分别连接分束器的两路输出，第一A/D转换电路和第二A/D转换电路连接微处理器，所述微处理器芯片为32位微处理器芯片。

激光脉冲注入到分束器后分为两束输出，其中一束传输到第一光电探测器，另一束传输到第二光电探测器，第一光电探测器将本束光信号转换为电信号，经IV转换电路转换为电压信号，随后第一经峰值保持电路实现电脉冲信号峰值的保持，再由第一A/D转换电路将模拟信号转换为数字信号，并传递给微处理器；第二光电探测器将本束光信号转换为电信号，随后通过射频放大器进行频率滤波及放大，随后传输到脉冲检波器进行检波，再由第二峰值保持电路实现电脉冲信号峰值的保持，经第二A/D转换电路转换为数字信号后，传递给微处理器。

所述分束器为光纤分束器，光纤分束器的分束比为30/70-50/50。

优选地分束器的分束比为50/50。

所述第一光电探测器和第二光电探测器均为PIN光电二极管，其中第一光电探测器响应带宽大于100MHz、第二光电探测器的响应带宽大于相位调制信号的频率。