本实用新型属于高动态范围的光学诊断研究技术领域，具体涉及一种光脉冲信号复制器。
背景技术：
对于某些设备来说，精确测量脉冲形状是至关重要的，比如说，在惯性约束聚变(ICF)研究中，为了使靶丸获得更高可能的压缩，激光装置需要产生高稳定、高对比度的激光波形。利用非线性技术能够测量对比度达到108的脉冲波形，而实时测量纳秒量级的脉冲光则只能通过探测器和示波器。
尽管示波器的采样率在不断提高，但是受限于数字转换器，其垂直分辨率始终保持在8bit。因此，示波器是限制待测信号动态范围的关键因素，其不能满足惯性约束聚变研究中高对比度要求的脉冲形状精密测量。对于周期信号，减少噪声的传统方法是对周期信号做平均，这样就可以使信噪比变为原来的根号M倍，其中，M为周期信号的个数。但是，这种助力方法并不能应用于非周期的单次信号，解决以上问题成为当务之急。
技术实现要素：
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种光脉冲信号复制器，可以将单次光脉冲信号进行复制，然后再对复制的信号进行平均，进而减少在传输以及记录过程中引入的噪声，从而达到提高信噪比的目的。
为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：
一种光脉冲信号复制器，其要点在于：包括单模光纤，该单模光纤包括分别位于两端的输入耦合段和输出耦合段，所述输入耦合段和输出耦合段之间具有交替连接的信号复制段和连接耦合段，所述输入耦合段的后端与第一个信号复制段的前端耦合，所述输出耦合段的前端与最后一个信号复制段的后端耦合；所述信号复制段包括相互独立的传输部和延迟部，任一所述连接耦合段的前端与上一个信号复制段的传输部的后端和延迟部的后端同时耦合，同一连接耦合段的后端与下一个信号复制段的传输部的前端和延迟部的前端同时耦合，第N个信号复制段中，延迟部的长度比传输部的长度长2N-1vt0；其中，N为正整数，v为光脉冲信号在单模光纤中的传输速度，t0为复制后的相邻光脉冲信号的间隔时间。
采用以上结构，通过输入耦合段能够将输入的光脉冲信号一分为二分别引入第一个信号复制段的传输部和延迟部中，而连接耦合段能够接收上一个信号复制段的传输部和延迟部传输来的光脉冲信号，并将光脉冲信号一分为二再分别引入下一个信号复制段的传输部和延迟部中；并且，由于第N个信号复制段中，延迟部的长度比传输部的长度长2N-1vt0，因此，最终从输出耦合段输出的各个光脉冲信号等间距分布，实现将单个光脉冲信号进行经过复制变成多个光学特性相同的光脉冲信号，从而能够对这些光脉冲信号做平均，降低了在传输及记录过程中引入的噪声，使信噪比变为处理单一光脉冲信号的根号M倍，其中，M为复制后得到的光脉冲信号的总数，从而提高了所测信号的信噪比和动态范围；而且，在光脉冲信号能量较大时，采用本实用新型能够减少非线性效应的影响。
作为优选：所述输入耦合段具有至少一个信号输入子光纤。采用以上结构，能够一次测量多个到达时间不同的非周期的单次光脉冲信号。
作为优选：所述连接耦合段包括熔融段和位于该熔融段两端的锥形段，各个锥形段的直径自熔融段向外逐渐增大。采用以上结构，熔锥型的连接耦合段能够将多根光纤可靠地耦合在一起，融合程度高。
作为优选：在所述单模光纤的外部设置有防护盒，所述输入耦合段的前端和输出耦合段的后端均穿出防护盒。采用以上结构，以防止干扰信号进入单模光纤，确保了光脉冲信号复制的一致性。
作为优选：所述相邻光脉冲信号的间隔时间t0大于光脉冲信号的脉冲宽度。采用以上方法，使相邻光脉冲信号不叠加，易于后期处理。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
采用本实用新型提供的光脉冲信号复制器，结构新颖，易于实现，能够将单个光脉冲信号进行经过复制变成光学特性相同的多个光脉冲信号，从而降低了在传输及记录过程中引入的噪声，提高了所测信号的信噪比和动态范围，并且，在光信号能量较大时，能够有效减少非线性效应的影响。
附图说明
图1为本实用新型的内部结构示意图；
图2为本实用新型的外部结构示意图；
图3为连接耦合段的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
请参见图1和图2，一种光脉冲信号复制器，包括防护盒2以及封装在防护盒2内的单模光纤1，所述单模光纤1的前端和后端均穿出防护盒2。
请参见图1，所述单模光纤1包括分别位于其两端的输入耦合段11和输出耦合段14，所述输入耦合段11和输出耦合段14之间具有交替连接的信号复制段12和连接耦合段13，所述输入耦合段11的后端与第一个信号复制段12的前端耦合，所述输出耦合段14的前端与第N个信号复制段12的后端耦合，任一个连接耦合段13的前端与上一个信号复制段12的后端耦合，同一连接耦合段13的后端与下一个信号复制段12的前端耦合。光脉冲信号每经过一个信号复制段12就被一分为二地进行复制，且不会改变光学特性，因此，最终从输出耦合段14输出M个光学特性相同的光脉冲信号，其中，M为正整数。
请参见图1，所述输入耦合段11具有至少一个信号输入子光纤111，能够一次测量多个到达时间不同的非周期的单次光脉冲信号。
请参见图1，所述信号复制段12包括相互独立的传输部121和延迟部122，任一所述连接耦合段13的前端与上一个信号复制段12的传输部121的后端和延迟部122的后端同时耦合，同一连接耦合段13的后端与下一个信号复制段12的传输部121的前端和延迟部122的前端同时耦合。
需要指出的是，第N个信号复制段12中，延迟部122的长度比传输部121的长度长2N-1vt0，其中，N为小于等于M的正整数，v为光脉冲信号在单模光纤1中的传输速度，t0为复制后的相邻光脉冲信号的间隔时间，并且，所述相邻光脉冲信号的间隔时间t0大于光脉冲信号的脉冲宽度。这样的设计使各个光脉冲信号等间距分布，且相邻的光脉冲信号不会叠加。
进一步地，各个传输部121的长度相同，从而既减小了设计难度，又提高了光脉冲信号的复制效率。
请参见图3，所述连接耦合段13包括熔融段131和位于该熔融段131两端的锥形段132，各个锥形段132的直径自熔融段131向外逐渐增大，位于连接耦合段13前端的锥形段132与上一个信号复制段12的传输部121的后端和延迟部122的后端同时耦合，而位于连接耦合段13后端的锥形段132与下一个信号复制段12的传输部121的前端和延迟部122的前端同时耦合。
进一步地，请参见图2，各个信号输入子光纤111的前端均穿出防护盒2，而输出耦合段14的后端同样穿出防护盒2。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。