一种主动抑制光纤激光模式不稳定的系统和方法与流程

技术特征：
1.一种主动抑制光纤激光模式不稳定的系统，其特征在于，包括：光纤激光器（1）、激光分束模块（2）、基模频移模块（3）、高阶模频移模块（4）、模分复用器（5）、光纤放大器（6）和反馈装置（7）；所述光纤激光器（1）与所述激光分束模块（2）连接，用于提供系统种子激光源；所述激光分束模块（2）的两路输出分别与所述基模频移模块（3）和高阶模频移模块（4）连接，用于根据系统种子激光产生抑制模式不稳定的两路激光光束；所述基模频移模块（3）与所述模分复用器（5）的单模输入端连接，用于提供基模种子激光；所述高阶模频移模块（4）与模分复用器（5）的高阶模输入端连接，用于提供抑制模式干涉的高阶模种子激光；所述模分复用器（5）的输出端与所述光纤放大器（6）连接，用于将基模种子激光和高阶模种子激光耦合进入所述光纤放大器（6）中；所述光纤放大器（6）用于放大并输出模式稳定的光纤种子激光；所述反馈装置（7）的输入端连接光纤放大器（6）的输出端、反馈装置（7）的一个输出端连接基模频移模块（3）、反馈装置（7）的另一个输出端连接高阶模频移模块（4），用于根据光纤放大器（6）输出的光纤种子激光控制所述基模频移模块（3）和高阶模频移模块（4）。2.根据权利要求1所述的一种主动抑制光纤激光模式不稳定的系统，其特征在于，所述光纤激光器（1）为连续激光器或脉冲激光器。3.根据权利要求1所述的一种主动抑制光纤激光模式不稳定的系统，其特征在于，所述基模频移模块（3）和高阶模频移模块（4）均包括声光调制器、声光移频器或电光频率调制器中的任意一种，其作用于通过的激光光束使其产生固定的频移。4.根据权利要求3所述的一种主动抑制光纤激光模式不稳定的系统，其特征在于，所述基模频移模块（3）和/或高阶模频移模块（4）还包括预放大器，所述预放大器的输出端与所述模分复用器（5）的输入端连接。5.根据权利要求1所述的一种主动抑制光纤激光模式不稳定的系统，其特征在于，所述反馈装置（7）包括频率源（702）以及依次串联的模式检测单元（701）、光电转换单元（703）、电子信号控制单元（704）、直接数字频率综合器（705）和混频器（706）；所述频率源（702）的输出端与所述基模频移模块（3）连接，用于产生固定的射频频移信号；所述模式检测单元（701）的输入端连接所述光纤放大器（6）的输出端，用于采样系统输出的光纤种子激光；所述光电转换单元（703），用于将采样的光纤种子激光转换为模式反馈电信号；所述电子信号控制单元（704），用于根据所述模式反馈电信号判断系统输出的光纤种子激光模式是否发生变化，并根据判断结果输出模式控制信号；所述直接数字频率综合器（705），用于根据所述模式控制信号产生频移量信号；所述混频器（706）的一个输入端连接频率源（702）的输出端、另一个输入端连接所述直接数字频率综合器（705），混频器（706）的输出端连接所述高阶模频移模块（4），用于将所述频移量信号叠加到固定的射频频移信号上，以输出频移控制信号。6.根据权利要求5所述的一种主动抑制光纤激光模式不稳定的系统，其特征在于，所述
频率源（702）包括压控振荡器、射频信号发生器、波形发生器中的任意一种。7.根据权利要求5所述的一种主动抑制光纤激光模式不稳定的系统，其特征在于，所述模式检测单元（701）包括ccd相机或小孔光电探测器。8.根据权利要求1所述的一种主动抑制光纤激光模式不稳定的系统，其特征在于，所述光纤放大器（6）包括双包层光纤放大器、光子晶体光纤放大器或锥形光纤放大器中的任意一种。9.一种主动抑制光纤激光模式不稳定的方法，其特征在于，包括：将系统种子激光源分为两束激光光束，向其中一束激光光束施加固定的射频频移信号，得到基模种子激光；向另一束激光光束施加频移控制信号，得到高阶模种子激光；耦合并放大所述基模种子激光与高阶模种子激光，得到系统输出的光纤种子激光；监测光纤种子激光的模式变化，根据光纤种子激光的模式变化调整所述频移控制信号，使所述光纤种子激光趋于稳定。10.根据权利要求9所述的一种主动抑制光纤激光模式不稳定的方法，其特征在于，所述监测光纤种子激光的模式变化，根据光纤种子激光的模式变化调整所述频移控制信号，包括：采样系统输出的光纤种子激光并进行光电转换，得到表征光纤种子激光当前模式的模式反馈电信号；根据所述模式反馈电信号判断系统输出的光纤种子激光模式是否发生变化，并根据判断结果输出模式控制信号，根据所述模式控制信号产生频移量信号δf；将所述频移量信号δf叠加到固定的射频频移信号f上，以输出频移控制信号f δf；循环上述步骤，直到判断所述光纤种子激光的模式稳定。

技术总结
本发明提供一种主动抑制光纤激光模式不稳定的系统及方法，包括：光纤激光器、激光分束模块、基模频移模块、高阶模频移模块、模分复用器、光纤放大器和反馈装置；光纤激光器提供系统种子激光源；激光分束模块根据系统种子激光产生抑制模式不稳定的两路激光光束；基模频移模块提供基模种子激光；高阶模频移模块提供抑制模式干涉的高阶模种子激光；模分复用器将基模种子激光和高阶模种子激光耦合进光纤放大器；光纤放大器放大并输出模式稳定的光纤种子激光；反馈装置根据输出的光纤种子激光控制基模频移模块和高阶模频移模块。本发明通过控制高阶模和基模之间的频移量，破坏光纤放大器中的模式间干涉，抑制模式不稳定效应的产生。抑制模式不稳定效应的产生。抑制模式不稳定效应的产生。


技术研发人员：杨经义 高茂华 孙晓杰
受保护的技术使用者：武汉中科锐择光电科技有限公司
技术研发日：2022.10.11
技术公布日：2022/11/8