[发明专利]一种精确调节和稳定锁模光纤激光器重复频率的方法

权利要求书

1.一种精确调节和稳定锁模光纤激光器重复频率的方法，其特征在于，包括：

第一步骤：搭建并启动锁模光纤激光器，所述锁模光纤激光器的谐振腔内具有光纤；

第二步骤：检测锁模光纤激光器输出的激光脉冲的重复频率，并判断检测的重复频率与目标重复频率的差值是否在第一预设阈值范围内；

第三步骤：若检测的重复频率与目标重复频率的差值超出第一预设阈值范围，则对光纤进行剪切熔接处理，剪切熔接处理包括：剪切掉部分光纤后熔接剪切端，或者，剪切断光纤后熔接附加光纤，直至重复频率与目标重复频率的差值在第一预设阈值范围内；所述第一预设阈值范围为0到Δf₁，第一预设阈值范围的上限值Δf₁为：谐振腔的腔长变化为光纤拉锥机最大可拉锥长度时对应的重复频率的差值；

第四步骤：若检测的重复频率与目标重复频率的差值在第一预设阈值范围内，则判断检测的重复频率与目标重复频率的差值是否在第二预设阈值范围内；

第五步骤：若检测的重复频率与目标重复频率的差值超出第二预设阈值范围的上限值，则对所述谐振腔内的部分光纤进行拉锥处理，直至重复频率与目标重复频率的差值在第二预设阈值范围内，第二预设阈值范围的上限值小于第一预设阈值范围的上限值，第二预设阈值范围为0到Δf₂/2，第二预设阈值范围的上限值为：谐振腔的腔长变化为反馈执行器件能调节的重复频率的最大的一半；

第六步骤：若检测的重复频率与目标重复频率的差值在第二阈值范围内，则通过控制模块和反馈执行器件将锁模光纤激光器的重复频率调节到目标重复频率。

2.根据权利要求1所述的精确调节和稳定锁模光纤激光器重复频率的方法，其特征在于，在第三步骤中，当检测的重复频率与目标重复频率的差值大于Δf1时，剪切熔接处理为：剪切断光纤后熔接附加光纤；

在第三步骤中，当检测的重复频率小于目标重复频率时，剪切熔接处理包括：剪切掉部分光纤后熔接剪切端。

3.根据权利要求1所述的精确调节和稳定锁模光纤激光器重复频率的方法，其特征在于，第二预设阈值范围的上限值为：谐振腔的腔长变化为反馈执行器件能调节的谐振腔的腔长的最大长度时对应的重复频率的差值的一半。

4.根据权利要求1所述的精确调节和稳定锁模光纤激光器重复频率的方法，其特征在于，所述光纤包括芯层和包覆芯层的涂覆层；

对所述谐振腔内的部分光纤进行拉锥处理的过程包括：将谐振腔内部分区域的光纤的涂覆层剥除暴露出部分芯层；将暴露出的芯层的两侧的光纤分别固定放置在第一光纤夹具和第二光纤夹具上，并将第一光纤夹具和第二光纤夹具之间的光纤拉直；将暴露出的芯层的两侧的光纤分别固定放置在第一光纤夹具和第二光纤夹具上之后，采用加热器加热第一光纤夹具和第二光纤夹具之间的光纤；在采用加热器加热第一光纤夹具和第二光纤夹具之间的光纤的过程中，驱动第一光纤夹具和第二光纤夹具拉伸光纤。

5.根据权利要求1或4所述的精确调节和稳定锁模光纤激光器重复频率的方法，其特征在于，在第五步骤中，锁模光纤激光器保持锁模状态，锁模光纤激光器的输出端与第一光电探测器连接，第一光电探测器与监测仪器连接。

6.根据权利要求1所述的精确调节和稳定锁模光纤激光器重复频率的方法，其特征在于，在第六步骤中，锁模光纤激光器的输出端与第二光电探测器连接，第二光电探测器与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与反馈执行器件连接，控制模块将第二光电探测器探测得到的重复频率与目标重复频率的频率差值转化为驱动信号，并将驱动信号输入至反馈执行器件以驱动反馈执行器件，锁模光纤激光器保持锁模状态。

7.根据权利要求1所述的精确调节和稳定锁模光纤激光器重复频率的方法，其特征在于，采用电频率计、频率计数器或者示波器检测锁模光纤激光器输出的重复频率。

8.根据权利要求1所述的精确调节和稳定锁模光纤激光器重复频率的方法，其特征在于，所述反馈执行器件为压电陶瓷、电光调制器、或者热电制冷器。