光纤激光相干合成系统的制作方法

文档序号:20507672发布日期:2020-04-24 18:08阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种光纤激光相干合成系统,其特征在于,包括:

调制器模块,用于接收从一路光束分出的多路子光束和一路参考光束,根据伪随机序列对相应路的所述子光束进行相位调制,并根据设定频率对所述参考光束进行移频;其中,每所述路子光束对应一个所述伪随机序列,且各所述伪随机序列两两相互正交独立,且各伪随机序列的第2m项与第2m-1项取值不同,m为正整数;

光纤激光放大器模块,用于对相位调制后的所述多路子光束进行功率放大;

激光准直发射模块,用于将移频后的所述参考光束和功率放大后的各路所述子光束进行准直输出;

合成采样模块,用于对准直输出的所有所述子光束和所述参考光束进行相干合成,并将相干合成得到的信号光转换为电信号;

数字相位调制解调模块,用于接收所述电信号,根据所述设定频率和各所述伪随机序列对所述电信号进行相位解调,得到各路所述子光束与所述参考光束的相位差,并输出相位补偿控制信号;

所述调制器模块,还用于根据所述相位补偿控制信号对各路所述子光束进行相位补偿并锁定,以使所有路所述子光束在所述合成采样模块中相干合成时发生相干增强。

2.根据权利要求1所述的光纤激光相干合成系统,其特征在于,所述调制器模块包括:

信号源,用于产生设定频率的调制信号;

声光调制器,用于根据所述调制信号对所述参考光束进行移频;

多个相位调制器,用于根据各所述伪随机序列对相应路的所述子光束进行相位调制,以及根据所述相位补偿控制信号对各路所述子光束进行相位锁定。

3.根据权利要求2所述的光纤激光相干合成系统,其特征在于,所述相位调制器为电光相位调制器或声光相位调制器。

4.根据权利要求1所述的光纤激光相干合成系统,其特征在于,所述数字相位解调模块,还包括:fpga数字控制电路,用于生成各所述伪随机序列,并将各所述伪随机序列输出至所述调制器模块。

5.根据权利要求1所述的光纤激光相干合成系统,其特征在于,所述光纤激光放大器模块,包括:多个光纤激光放大器;每个所述光纤激光放大器对相位调制后的一路所述子光束进行功率放大。

6.根据权利要求1所述的光纤激光相干合成系统,其特征在于,所述合成采样模块,包括:

分光镜,用于接收准直输出的所有所述子光束和所述参考光束,并将所述子光束分出一路与所述参考光束进行干涉合成;

采样聚焦镜,设置在分光镜一侧,用于聚焦干涉合成的光束;

衰减组件,用于将聚焦后光束的功率衰减至光电探测器的探测阈值以下;

所述光电探测器,用于将功率衰减后的光束转换为电信号。

7.根据权利要求6所述的光纤激光相干合成系统,其特征在于,所述分光镜,还用于从准直输出的所有所述子光束分出另一路,用于激光功率检测。

8.根据权利要求1所述的光纤激光相干合成系统,其特征在于,所述激光准直发射模块,包括:

准直器,用于对功率放大后的各路所述子光束进行准直输出;

光纤端帽,用于对移频后的所述参考光束进行准直输出。

9.根据权利要求1所述的光纤激光相干合成系统,其特征在于,所述数字相位调制解调模块,用于根据所述设定频率滤除所述电信号中的参考光束的移频信号,将滤除移频信号后的所述电信号与每路子光束对应的伪随机序列相乘,将每路子光束对应的相乘结果在对应的伪随机序列的一个周期内求和,对各路子光束对应的求和结果进行归一化,得到相应路子光束与所述参考光束的相位差余弦值;对每路子光束与所述参考光束的相位差余弦值计算反余弦,得到相应路子光束与所述参考光束的相位差。

10.根据权利要求1所述的光纤激光相干合成系统,其特征在于,所述系统还包括:激光种子源模块;

所述激光种子源模块,包括:

激光种子源,用于产生激光光束;

光纤分束器,用于将所述激光光束分成所述多路子光束和一路所述参考光束。

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