偏振控制的激光功率稳定控制装置、方法、激光发射设备制造方法及图纸

本说明书公开了一种偏振控制的激光功率稳定控制装置、方法、激光发射设备，以提高激光功率的稳定性。本发明专利技术装置包括第一支路、第二支路；第一支路，配置为对激光器输出的线偏振光进行激光偏振态的调整，并经保偏传输后输出待稳功率激光；第二支路为反馈调节支路，将第一支路中保偏传输后输出的待稳功率激光作为监测信号，经光电探测装置进行光电信号转换后，通过闭环控制方法对第一支路中激光偏振态进行调整，以稳定输出激光的功率。本发明专利技术装置成本低、系统结构简单、对外界振动等环境变化不敏感，减小了激光功率稳定控制中环境噪声、偏振对功率稳定度的影响，提高了激光功率的稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
偏振控制的激光功率稳定控制装置、方法、激光发射设备


[0001]本文件涉及光电
，尤其涉及一种偏振控制的激光功率稳定控制装置、方法、激光发射设备。

技术介绍

[0002]稳定度高的激光是现代许多实验技术必不可少的工具，而激光功率的波动表现为功率噪声影响系统的性能和灵敏度。因此，提高激光功率的稳定性是一项必不可少的技术。目前稳定激光功率的方法主要是对激光器输出激光在腔外使用声光调制器、电光调制器对激光功率进行调制，对激光的偏振变化较敏感、抗环境干扰能力弱。
[0003]因此，需要提供一种更加稳定可靠的激光功率稳定方案。

技术实现思路

[0004]为了减小激光功率稳定控制中环境噪声、减小偏振对功率稳定度的影响，提高激光功率的稳定性，本专利技术的一方面提出了一种偏振控制的激光功率稳定控制装置，包括第一支路、第二支路；
[0005]所述第一支路，配置为对激光器输出的线偏振光进行激光偏振态的调整，并经保偏传输后输出待稳功率激光；
[0006]所述第二支路为反馈调节支路，将第一支路中保偏传输后输出的待稳功率激光作为监测信号，经光电探测装置进行光电信号转换后，通过闭环控制方法对第一支路中激光偏振态进行调整，以稳定输出激光的功率。
[0007]在一些优选的实施方案中，所述第一支路包括偏振控制器、保偏传输装置、分光装置；
[0008]所述偏振控制器，配置为对激光器输出的线偏振光进行激光偏振态的调整；
[0009]所述保偏传输装置，配置为将线偏振光平行光轴和垂直光轴的偏振分量产生相位延迟；
[0010]所述分光装置，配置为将经所述保偏传输装置传输后的激光经干涉后分为两束。
[0011]在一些优选的实施方案中，所述保偏传输装置为保偏光纤。
[0012]在一些优选的实施方案中，所述分光装置为分光棱镜。
[0013]在一些优选的实施方案中，所述第二支路包括光电探测器、反馈控制单元；
[0014]所述光电探测器，配置为将所述分光装置分束后的一路激光进行光电信号转换；
[0015]所述反馈控制单元，配置为获取所述光电探测器输出的电信号，得到与给定的激光功率值对应的偏差，生成所述偏振控制器的调整量。
[0016]在一些优选的实施方案中，所述偏振控制器的调整量，包括所述保偏传输装置入射光偏振方向和所述保偏传输装置光轴的夹角。
[0017]在一些优选的实施方案中，所述反馈控制单元为PID反馈控制单元。
[0018]本专利技术的第二方面，提出了一种偏振控制的激光功率稳定控制方法，基于上述的
偏振控制的激光功率稳定控制装置，该方法包括：
[0019]按照预设值对激光器输出的线偏振光进行激光偏振态的调整；
[0020]线偏振光经保偏传输后，经分光装置干涉并分束，其中第一束激光用于输出，第二束激光用于功率监测；
[0021]所述第二束激光经光电探测装置进行光电信号转换后，根据探测结果，通过闭环控制方法对第一支路中激光偏振态进行调整，以稳定输出激光的功率。
[0022]在一些优选的实施方案中，对第一支路中激光偏振态进行调整，包括：
[0023]保偏传输时入射光偏振方向和保偏传输对应装置中光轴的夹角。
[0024]本专利技术的第三方面，提出了一种功率稳定的激光发射设备，其特征在于，包括激光器，以及上述的偏振控制的激光功率稳定控制装置。
[0025]本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0026]本专利技术提出利用一束光的不同偏振分量在作为保偏传输介质的保偏光纤中实现干涉并稳定控制的激光功率的装置，由于两束偏振分量所走的路径相同，经历相同的环境变化，合成后的偏振光对环境噪声不敏感，避免了迈克尔逊干涉仪中外界环境对两路信号的影响，减小激光功率稳定控制中环境噪声、偏振对功率稳定度的影响，提高了系统对功率微小变化的灵敏度和响应能力，抗外界环境干扰能力强，提高激光功率的稳定性，为激光功率的稳定控制提供了一个新型思路。并且，保偏光纤的选择大大降低了系统成本和实验难度。
[0027]本专利技术装置成本低、系统结构简单、对外界振动等环境变化不敏感，减小了激光功率稳定控制中环境噪声、偏振对功率稳定度的影响，提高了激光功率的稳定性。
附图说明
[0028]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0029]图1为本说明书一实施例提供的一种偏振控制的激光功率稳定控制装置结构示意图；
[0030]图2为本说明书另一种实施例提供的一种偏振控制的激光功率稳定控制装置结构示意图；
[0031]图3为本说明书一实施例提供的偏振控制的激光功率稳定控制方法流程示意图。
具体实施方式
[0032]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0033]以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
[0034]本专利技术提出使用光纤实现偏振式干涉，根据干涉测量结果改变激光偏振方向，最终改变光纤输出端光功率。
[0035]光纤以其低成本、灵敏度高、抗干扰能力强的优势得到了广泛的应用。在光纤通信
中，光纤通常作为一个传输介质来传递信息。随着光纤通信技术的发展，光纤传感器作为一种新型传感技术引起了广泛的关注。光纤传感器是以光纤为介质，从而感知和传输外界变化量的新型传感技术。当外界光作用于光纤上时，被测量会改变光纤内传输光的某些特性。基于迈克尔逊干涉仪结构、Sagnac干涉原理的光纤传感器已经应用在国防、科研等多个领域。在实际工作中，基于迈克尔逊干涉结构的光纤传感器两臂随环境噪声的变化必须一致，否则会影响测量结果。此外，外界环境的变化可能会改变激光的偏振态，从而可能使得发生相消干涉，干涉信号消失。而基于Sagnac结构的光纤传感器实验装置复杂性较高。
[0036]保偏光纤具有双折射特性，当线偏振光通过保偏光纤后，线偏振光被分为寻常光和非寻常光两个分量，寻常光和非寻常光的折射率不同，因此，在光纤尾端两束偏振光分量具有一个相位差，从而使得干涉合成的线偏振光光功率会发生变化。基于此原理，可使用保偏光纤作为传感器，实现两个偏振分量的干涉，根据该结果控制输入光纤的激光偏振方向，从而调控光纤输出端功率。目前，尚无相关文献使用保偏光纤对一束光的两束偏振分量进行干涉，并根据干涉结果改变激光偏振方向，最终调控光纤输出端光功率。
[0037]图1为本说明书一实施例提供的一种偏振控制的激光功率稳定控制装置结构示意图，所述装置具体可以包括第一支路、第二支路；第一支路，配置为对激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种偏振控制的激光功率稳定控制装置，其特征在于，包括第一支路、第二支路；所述第一支路，配置为对激光器输出的线偏振光进行激光偏振态的调整，并经保偏传输后输出待稳功率激光；所述第二支路为反馈调节支路，将第一支路中保偏传输后输出的待稳功率激光作为监测信号，经光电探测装置进行光电信号转换后，通过闭环控制方法对第一支路中激光偏振态进行调整，以稳定输出激光的功率。2.根据权利要求1所述的偏振控制的激光功率稳定控制装置，其特征在于，所述第一支路包括偏振控制器、保偏传输装置、分光装置；所述偏振控制器，配置为对激光器输出的线偏振光进行激光偏振态的调整；所述保偏传输装置，配置为将线偏振光平行光轴和垂直光轴的偏振分量产生相位延迟；所述分光装置，配置为将经所述保偏传输装置传输后的激光经干涉后分为两束。3.根据权利要求2所述的偏振控制的激光功率稳定控制装置，其特征在于，所述保偏传输装置为保偏光纤。4.根据权利要求2所述的偏振控制的激光功率稳定控制装置，其特征在于，所述分光装置为分光棱镜。5.根据权利要求2
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4任一项所述的偏振控制的激光功率稳定控制装置，其特征在于，所述第二支路包括光电探测器、反馈控制单元；所述光电探测器，配置为将所述分光装置分束后的一路激光进行光电信号转换；所述反馈控制单元，配...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪仟仟，薛潇博，韩蕾，申彤，苏亚北，张升康，葛军，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：