【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光器领域，具体涉及一种用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件及其调控方法。
技术介绍
1、具有高光谱纯度和低相位噪声的窄线宽激光器在高速相干光通信和精密测量等各种应用中起着至关重要的作用。外腔反馈是实现激光器线宽压缩的有效方法，主要包括固定外腔光反馈和分布反馈等技术手段。固定外腔反馈需严格满足与激光器主腔的相位匹配条件，否则易引起跳模；分布反馈将在反馈波导中积累的瑞利后向散射信号反馈到激光器主腔中，通过对主腔信号相位的持续修饰，实现激光线宽的深度压缩。然而，由于瑞利散射的光信号非常微弱，通常需要很长的散射介质方可累计足够强度的反馈信号，如数百米长的普通单模光纤。此外，瑞利散射对配置参数和周围环境的波动非常敏感，距离较远的散射介质更容易受到环境变化的影响，这将影响基于分布反馈的窄线宽激光器的稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件及其调控方法，以解决目前激光器利用分布反馈技术实现线宽压缩时存在的反馈介质较长，容易受到外部环境影响，线宽压缩效果和激光输出稳定性都较差的问题。
2、根据本专利技术的第一方面，提供一种用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件，包括分布式反馈结构，所述分布式反馈结构在接收到激光器主腔提供的激光信号后，将散射信号反馈回该激光器主腔，以对该激光信号进行线宽压缩；
3、其中通过增大该分布式反馈结构的横向面积，缩短该分布式反馈结构的轴向长度，来增加该分布式反馈结构同时反馈回该激光器主腔、用于线宽压缩
4、在一种可选的实现方式中，所述分布式反馈结构包括多根分布式反馈波导，该激光器主腔通过第一耦合器与该多根分布式反馈波导分别连接，所述多根分布式反馈波导在接收到该激光器主腔提供的激光信号后，将散射信号同时反馈回该激光器主腔，以增加该分布式反馈结构同时反馈回该激光器主腔、用于线宽压缩的有效光子数；
5、相比于该激光器主腔与单根分布式反馈波导连接时的线宽压缩效果，该激光器主腔与该多根分布式反馈波导分别连接，且该多根分布式反馈波导的总长等于该单根分布式反馈波导的长度时，线宽压缩效果更好。
6、在另一种可选的实现方式中，所述多根分布式反馈波导的长度相同，所述散射信号为瑞利散射信号。
7、在另一种可选的实现方式中，所述多根分布式反馈波导可通过微纳加工的方式进一步提高散射系数。
8、在另一种可选的实现方式中，所述多根分布式反馈波导的末端都打结。
9、在另一种可选的实现方式中，还包括光开关，且所述第一耦合器为至少一个，所述分布式反馈结构为模块化波导，每个模块化波导上均设有多根分布式反馈波导；该光开关的输入端连接该激光器主腔，输出端分别连接各个第一耦合器的第一端，各个第一耦合器上设有多个第二端，每个第一耦合器的各个第二端均用于连接对应的模块化波导；
10、针对该激光器主腔提供的不同线宽的激光信号，该激光器主腔分别连接各个模块化波导、以及各个模块化波导的任意组合时，该激光信号可压缩至对应的线宽；根据激光器主腔提供的激光信号线宽和要求压缩至的目标线宽，确定该激光器主腔需连接的模块化波导，然后根据确定的模块化波导的个数以及各个第一耦合器上第二端的个数，选择对应的第一耦合器与该光开关相连，选择的第一耦合器上第二端的个数总和大于或者等于该确定的模块化波导的个数。
11、根据本专利技术的第二方面，还提供一种上述用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件的调控方法，设单根分布式反馈波导的单位长度为l0，允许的单根分布式反馈波导的最大长度为m*l0，m为大于1的整数且为设定值，l0为大于0的任意数值；针对激光器主腔提供的不同线宽的激光信号，处理器在本地存储有当该激光器主腔与该单根分布式反馈波导连接，且该单根分布式反馈波导的长度分别为1～m倍的单位长度l0时，该激光信号可压缩至的第一线宽；
12、针对激光器主腔提供的不同线宽的激光信号，所述处理器在本地还存储有该多根分布式反馈波导的总长分别为1～m倍的单位长度l0时，该多根分布式反馈波导对应的根数和平均长度组合，以及该激光器主腔与每个组合下的多根分布式反馈波导连接时，该激光信号可压缩至的第二线宽；
13、其中针对该多根分布式反馈波导的总长为i倍的单位长度l0时的每个组合，该激光器主腔与该组合下的多根分布式反馈波导连接时，该激光信号可压缩至的第二线宽小于该激光器主腔与长度为i*l0的单根分布式反馈波导连接时，该激光信号可压缩至的第一线宽wi，并且大于该激光器主腔与长度为(i+1)*l0的单根分布式反馈波导连接时，该激光信号可压缩至的第一线宽wi+1；i的取值范围为[1,m]；针对该多根分布式反馈波导的总长为1～m倍的单位长度l0时的每个组合，将每个组合分别对应于一个模块化波导；
14、所述处理器在接收到该激光器主腔提供的激光信号线宽和要求压缩至的目标线宽后，按照以下步骤对该多根分布式反馈波导的根数和平均长度进行确定：
15、步骤s210、根据该激光器主腔提供的激光信号线宽，确定对应的各个第一线宽；将该目标线宽依次与该各个第一线宽进行比对，获得与该目标线宽最接近且比该目标线宽大的第一线宽；确定与该获得的第一线宽对应的单根分布式反馈波导的长度k*l0；k的取值范围为[1,m]，且其为任意整数；
16、步骤s220、确定该多根分布式反馈波导的总长为k*l0时，该多根分布式反馈波导对应的根数和平均长度组合，并查找出与该确定的组合对应的第二线宽；
17、步骤s230、将该目标线宽分别与查找出的第二线宽进行比对，获得与该目标线宽最接近的第二线宽，将获得的第二线宽对应组合下的根数和平均长度作为该多根分布式反馈波导的根数和平均长度。
18、在一种可选的实现方式中，设该第一耦合器允许连接的分布式反馈波导的最大根数为n，针对该激光器内腔提供的激光信号，按照以下步骤确定该多根分布式反馈波导的总长分别为1～m倍的单位长度l0时，该多根分布式反馈波导对应的根数和平均长度组合：
19、步骤s110、针对激光器主腔提供的激光信号，确定该激光器主腔与长度为(i+1)*l0的单根分布式反馈波导连接时，该激光信号可压缩至的第一线宽wi+1；i的取值范围为[1,m]，且其初始值为1，m为设定值；
20、步骤s120、确定在该多根分布式反馈波导的根数为j，每根分布式反馈波导的平均长度为i*l0/j，该激光器主腔与该j根分布式反馈波导连接时，该激光信号可压缩至的线宽wi,j，判断该线宽wi,j是否大于线宽wi+1，若是，则将该根数j和平均长度i*l0/j组合作为该多根分布式反馈波导的总长为i*l0时，该多根分布式反馈波导对应的一个根数和平均长度组合，将该线宽wi,j作为该组合下的第二线宽，此后将j++，返回执行步骤s120，否则，将j置为初始值，i++，返回执行步骤s110，其中j的取值范围为[2,n]，且其初始值为2。
21、在另本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件，其特征在于，包括分布式反馈结构，所述分布式反馈结构在接收到激光器主腔提供的激光信号后，将散射信号反馈回该激光器主腔，以对该激光信号进行线宽压缩；
2.根据权利要求1所述的用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件，其特征在于，所述分布式反馈结构包括多根分布式反馈波导，该激光器主腔通过第一耦合器与该多根分布式反馈波导分别连接，所述多根分布式反馈波导在接收到该激光器主腔提供的激光信号后，将散射信号同时反馈回该激光器主腔，以增加该分布式反馈结构同时反馈回该激光器主腔、用于线宽压缩的有效光子数；
3.根据权利要求1或2所述的用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件，其特征在于，所述多根分布式反馈波导的长度相同，所述散射信号为瑞利散射信号。
4.根据权利要求1所述的用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件，其特征在于，所述多根分布式反馈波导可通过微纳加工的方式进一步提高散射系数。
5.根据权利要求2所述的用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件，其特征在于，所述多根分布式反馈波导的末端都打结。
6.根据权利要求2
7.一种权利要求1至6中任意一项所述的并行分布反馈组件的调控方法，其特征在于，设单根分布式反馈波导的单位长度为L0，允许的单根分布式反馈波导的最大长度为M*L0，M为大于1的整数且为设定值，L0为大于0的任意数值；针对激光器主腔提供的不同线宽的激光信号，处理器在本地存储有当该激光器主腔与该单根分布式反馈波导连接，且该单根分布式反馈波导的长度分别为1～M倍的单位长度L0时，该激光信号可压缩至的第一线宽；
8.根据权利要求7所述的调控方法，其特征在于，设该第一耦合器允许连接的分布式反馈波导的最大根数为N，针对该激光器内腔提供的激光信号，按照以下步骤确定该多根分布式反馈波导的总长分别为1～M倍的单位长度L0时，该多根分布式反馈波导对应的根数和平均长度组合：
9.根据权利要求7所述的调控方法，其特征在于，所述处理器在本地还存储有激光器主腔与各个组合下的多根分布式反馈波导连接时，该多根分布式反馈波导会反馈回的散射信号的第二功率，以及该激光信号被压缩至该目标线宽所需的散射信号的第一功率；
...【技术特征摘要】
1.一种用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件，其特征在于，包括分布式反馈结构，所述分布式反馈结构在接收到激光器主腔提供的激光信号后，将散射信号反馈回该激光器主腔，以对该激光信号进行线宽压缩；
2.根据权利要求1所述的用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件，其特征在于，所述分布式反馈结构包括多根分布式反馈波导，该激光器主腔通过第一耦合器与该多根分布式反馈波导分别连接，所述多根分布式反馈波导在接收到该激光器主腔提供的激光信号后，将散射信号同时反馈回该激光器主腔，以增加该分布式反馈结构同时反馈回该激光器主腔、用于线宽压缩的有效光子数；
3.根据权利要求1或2所述的用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件，其特征在于，所述多根分布式反馈波导的长度相同，所述散射信号为瑞利散射信号。
4.根据权利要求1所述的用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件，其特征在于，所述多根分布式反馈波导可通过微纳加工的方式进一步提高散射系数。
5.根据权利要求2所述的用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件，其特征在于，所述多根分布式反馈波导的末端都打结。
6.根据权利要求2所述的用于激光线宽压缩的并行分布反馈组件，其特征在于，还包括光开关，且所述第一耦合器为至少一个，所述分布式反馈结构为模块化波导，每...
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