[发明专利]一种分组跳模时域调制方法

说明书

本发明所提供的一种分组跳模时域调制方法，包括：扫频滤波单元接入第一驱动信号，强度调制单元同步接入第二驱动信号，第二驱动信号中具有单向N组脉冲序列或双向2N组脉冲序列；第一驱动信号驱动扫频滤波单元工作在N次谐振值得到扫频信号；扫频信号经光放大单元、光分束单元、光延迟单元、偏振控制单元后进入强度调制单元，第二驱动信号驱动强度调制单元对调节偏振状态后的扫频信号进行分组斩波；强度调制单元产生自由光谱范围相同的单向N组扫频信号或双向2N组扫频信号，自由光谱范围变为原来的1/N或1/2N。本发明获得了较小的自由光范围，同时将傅里叶锁模激光器的扫频速度提高N倍。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及的是一种分组跳模时域调制方法。

背景技术

傅里叶锁模激光技术是实现高速扫频激光光源的重要技术方案，在光学相干成像系统、光传感、光通信、光谱测量等领域都具有潜在的应用。在激光腔中加一段长光纤作为延迟线使每个波长在腔内循环一周再次到达扫频滤波器时，刚好滤波器调谐到这个波长使其通过。因此，每个波长无需从噪声重建，扫频速度不受限于激光振荡建立的时间而仅受限于滤波器的调谐速度。

由于傅里叶锁模激光器的谐振腔的色散、非线性，光放大器的噪声、线宽增益因子引起的频率偏移、滤波器的线宽、调制频率失谐等因素的综合作用，使得信号很快变得不稳定，并且各个频率分量之间也没有建立强关联性，相干性较差。在腔内插入梳状滤波器可以将扫频信号在光谱上分割为数个小段，这种离散方法可以在一定程度上提高信号的相干性。但是高精细度的梳状滤波器成本高，而且一旦做好将无法进行任何调整，灵活性很差。

在激光器中插入调制器，利用时域调制的方法可以解决梳状滤波器灵活性差的问题。利用时域调制可以在光谱域上产生自由光谱范围可调的离散扫频信号，较小的自由光谱范围在光学层析成像中能够获得较大的成像范围，受限于超短脉冲信号的产生，以及傅里叶变换极限的限制(当调制脉冲很短时，会展宽频谱，使得相邻脉冲的光谱重叠，降低光谱分辨能力)，单独使用时域调制的方法很难获得非常小的自由光范围。

因此，现有技术存在缺陷，有待改进与发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种分组跳模时域调制方法，旨在解决现有技术中利用时域调制的方法很难获得非常小的自由光范围的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种分组跳模时域调制方法，应用于傅里叶锁模激光器，其中，所述傅里叶锁模激光器包括：通过光纤连接构成光回路的扫频滤波单元、光放大单元、光分束单元、光延迟单元、偏振控制单元和强度调制单元；

所述分组跳模时域调制方法包括：

扫频滤波单元接入第一驱动信号，强度调制单元同步接入第二驱动信号，所述第二驱动信号中具有单向N组脉冲序列或双向2N组脉冲序列，其中，N为正整数；

所述第一驱动信号驱动扫频滤波单元工作在N次谐振值，对激光腔内的光信号进行滤波，得到扫频信号；

光放大单元对所述扫频信号进行放大，放大后的扫频信号经光分束单元后，返回腔内的扫频信号进入光延迟单元进行延时；

扫频信号从所述光延迟单元输出，经偏振控制单元调节偏振状态，进入强度调制单元，所述第二驱动信号驱动所述强度调制单元对调节偏振状态后的扫频信号进行分组斩波；

当所述第二驱动信号中具有单向N组脉冲序列时，所述强度调制单元根据所述单向N组脉冲序列产生自由光谱范围相同的单向N组扫频信号，所述单向N组扫频信号的自由光谱范围为原来自由光谱范围的1/N；

当所述第二驱动信号中具有双向2N组脉冲序列时，所述强度调制单元根据所述双向2N组脉冲序列产生自由光谱范围相同的双向2N组扫频信号，所述双向2N组扫频信号的自由光谱范围为原来自由光谱范围的1/2N。