被動(dòng)鎖模光纖激光器自鎖模系統(tǒng)及算法研究.pdf

1、在激光技術(shù)被廣泛應(yīng)用的如今，超短脈沖激光因其廣闊的應(yīng)用前景而越來(lái)越受到重視。被動(dòng)鎖模激光器是產(chǎn)生超短脈沖的主要方法之一。但是被動(dòng)鎖模激光器自身固有的穩(wěn)定性不足以及每次開(kāi)機(jī)都需要手動(dòng)調(diào)節(jié)的問(wèn)題限制了它在實(shí)際應(yīng)用中的廣泛應(yīng)用。因此怎樣能夠增強(qiáng)被動(dòng)鎖模激光器的穩(wěn)定性以及能夠使其自動(dòng)鎖模時(shí)人們關(guān)注的重點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)提供了一個(gè)可行的選擇。
　　本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種自動(dòng)鎖模系統(tǒng)。它可以調(diào)整被動(dòng)鎖模光纖激光器自動(dòng)保持穩(wěn)定的鎖模狀態(tài)。因此，可

2、避免傳統(tǒng)的被動(dòng)鎖模的光纖激光器的不穩(wěn)定性缺點(diǎn)。該系統(tǒng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)并經(jīng)過(guò)整形分頻處理后發(fā)送到單片機(jī)。單片機(jī)計(jì)算信號(hào)的頻率，并基于一種快速判斷算法的基礎(chǔ)上判斷光路的狀態(tài)。信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后送入高速比較器來(lái)檢查信號(hào)，它的比較電平可以調(diào)整，以提高測(cè)量精度。然后通過(guò)控制兩個(gè)互為45°角的偏振控制器，單片機(jī)擠壓光纖來(lái)改變光路的偏振態(tài)直到得到穩(wěn)定的鎖模狀態(tài)。該系統(tǒng)可持續(xù)監(jiān)測(cè)光路的輸出信號(hào)，并且自動(dòng)地將其調(diào)整回鎖模狀態(tài)。系統(tǒng)的狀態(tài)可以被顯示在L

3、CD液晶顯示屏和電腦上。穩(wěn)定的鎖模狀態(tài)的參數(shù)可以被存儲(chǔ)到EEPROM中，以便系統(tǒng)在下次開(kāi)機(jī)時(shí)可以快速進(jìn)入鎖模狀態(tài)。實(shí)際的實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于6.2MHz的被動(dòng)鎖模的光纖激光器，該系統(tǒng)可以在啟動(dòng)系統(tǒng)后的不到90秒時(shí)間內(nèi)自動(dòng)地進(jìn)入穩(wěn)定的鎖模狀態(tài)。預(yù)期后續(xù)的改進(jìn)可以使鎖定時(shí)間減少到小于20秒。
　　與傳統(tǒng)的被動(dòng)鎖模激光器相比，省去了每一次都要手動(dòng)調(diào)節(jié)的繁瑣過(guò)程。而且系統(tǒng)的硬件電路部分體積很小，并且和光路部分可以整合到一個(gè)機(jī)箱中，因此能夠使便攜