一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110703533A(43)申请公布日2020.01.17(21)申请号201911005523.4(22)申请日2019.10.22(71)申请人成都天奥电子股份有限公司地址610000四川省成都市金牛区高科技产业开发区土桥村九组(72)发明人黄军超王新文杜润昌杨林(74)专利代理机构成都顶峰专利事务所(普通合伙)51224代理人王霞(51)Int.Cl.G02F1/35(2006.01)G02F1/37(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器(57)摘要本发明涉及倍频器技术领域，公开了一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器。通过本发明创造，提供了一种基于光纤和光纤耦合器构成的且具有多级光纤环形干涉仪的新型光学频率梳重复频率倍频器，即一方面通过控制各级环形干涉仪的光纤长度，进而控制对应级环形干涉仪对原光学频率梳脉冲信号的延迟时间，使得对应级环形干涉仪内的脉冲周期为下一级环形干涉仪内脉冲周期的一半，进而通过使用多级环形干涉仪系统，实现对原光学频率梳重复频率的2次幂倍频目的，另一方面由于是使用环形干涉仪结构，将杜绝存在功率损失，大大提高了倍频信号的信噪比。CN110703533ACN110703533A权利要求书1/1页1.一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器，其特征在于：包括信号输入端、信号输出端和N个光纤耦合器，其中，所述光纤耦合器为具有两个输入端口和两个输出端口的2X2光纤耦合器，N为正整数，2N为倍频目标数；所述信号输入端连接第一个光纤耦合器(1P)的第一输入端口(1P1)的尾纤，所述信号输出端连接所述第一个光纤耦合器(1P)的第二输出端口(1P4)的尾纤；第n个光纤耦合器的第一输出端口的尾纤连接第m个光纤耦合器的第一输入端口的尾纤，所述第m个光纤耦合器的第二输出端口的尾纤连接所述第n个光纤耦合器的第二输入端口的尾纤,构成第n级环形干涉仪，其中，n为小于N的正整数，m＝n+1；第N个光纤耦合器(NP)的第一输出端口(NP3)的尾纤连接第二输入端口(NP2)的尾纤，构成第N级环形干涉仪；第k级环形干涉仪的光纤环路长度Lk为：其中，k为不大于N的正整数，fr为原光学频率梳的且待倍频的重复频率，c为真空中的光速。2.如权利要求1所述的一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器，其特征在于：所述光纤耦合器为保偏光纤定向耦合器。3.如权利要求2所述的一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器，其特征在于：所述光纤耦合器的第一输入端口对第一输出端口的耦合系数为66.7％，对第二输出端口的耦合系数为33.3％；所述光纤耦合器的第二输入端口对第一输出端口的耦合系数为66.7％，对第二输出端口的耦合系数为33.3％。4.如权利要求1所述的一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器，其特征在于：各连接处的尾纤连接方式采用熔接方式。5.如权利要求1所述的一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器，其特征在于：所述信号输入端和所述信号输出端分别采用FC接头、SC接头和ST接头中的任意一种。6.如权利要求1所述的一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器，其特征在于：针对第n级环形干涉仪，位于第一输出端口与第一输入端口之间的光纤长度等于位于第二输出端口与第二输入端口之间的光纤长度。7.如权利要求1所述的一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器，其特征在于：当所述光学频率梳重复频率倍频器为8倍频器时，N＝3。8.如权利要求1所述的一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器，其特征在于：当所述光学频率梳重复频率倍频器为16倍频器时，N＝4。9.如权利要求1所述的一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器，其特征在于：当所述光学频率梳重复频率倍频器为32倍频器时，N＝5。2CN110703533A说明书1/7页一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器技术领域[0001]本发明属于倍频器技术领域，具体涉及一种基于光纤环形干涉仪的光学频率梳重复频率倍频器。背景技术[0002]飞秒光学频率梳通过锁定飞秒锁模激光的重复频率和偏置频率至微波频率基准，在时域上得到重复频率稳定的飞秒脉冲激光，在频域上得到频率间隔稳定的激光频率梳。飞秒光学频率梳作为微波频率与光学频率的桥梁，飞秒脉冲在频域内可视为一把具有极高精确度且可溯源的激光频率标尺，因此可以实现对激光频率的直接精密计量，也可以与超稳激光器相结合产生超低噪声的微波频率信号。同时作为一种不同于传统连续波稳频激光的特殊激光光源，光学频率梳在激光频率标尺、天体测量、绝对距离测量和精密光谱测量等