一种重复频率伪随机的锁模脉冲激光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光器技术领域,尤其涉及一种重复频率伪随机的锁模脉冲激光器。
【背景技术】
[0002]光电对抗中,激光精确制导是通过激光目标指示器发射具有一定编码信息的激光束照射目标,弹上的激光导引头接收目标漫反射的激光,实现对目标的跟踪和对导弹的控制,直至导弹命中目标。激光脉冲编码是激光目标指示器发射激光脉冲的一种时间规律。早期的激光目标指示器所采用的脉冲编码方式较为简单,主要有固定重频编码、跳频脉冲编码以及等差周期脉冲编码等。
[0003]目前,针对激光精确制导武器系统的干扰技术正迅速发展。干扰的方式主要有:
(I)无源干扰,如烟幕干扰和隐身干扰;(2)致盲干扰;(3)有源欺骗干扰,主要包括高重频激光有源干扰、同步转发式干扰和应答式干扰。激光制导武器抗有源欺骗干扰的技术措施主要有两种形式:一是使目标指示信号具有一定规律的编码特征,跟踪系统设置相应的解码电路解码;二是在跟踪系统上设置脉冲录取波门。随着科学技术水平的发展,干扰技术的增强,早期的编码方式在抗干扰能力方面表现一般,则要求激光目标指示器所采用的编码方式更为复杂,以便更有利于在复杂的光电环境下抗干扰。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种重复频率伪随机的锁模脉冲激光器,可适用于激光目标指示器,产生的激光脉冲重复频率高,且重复频率可以伪随机变化,抗干扰能力强,编码方式不易被破解。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种重复频率伪随机的锁模脉冲激光器,包括:信号注入单元和主谐振腔;其中:
[0007]所述信号注入单元,用于产生频率可控可变的伪随机注入信号;
[0008]所述主谐振腔,用于根据注入的伪随机注入信号产生重复频率相应伪随机变化的锁丰吴脉冲。
[0009]所述信号注入单元包括:相互连接的脉冲信号部分和频率编码部分;其中:
[0010]所述脉冲信号部分,用于产生脉冲信号,经由所述频率编码部分进行编码和控制后产生频率伪随机的光脉冲注入信号,并输出至所述主谐振腔;
[0011]所述频率编码部分,用于基于伪随机信号对所述脉冲信号部分产生的脉冲信号的频率进行编码和控制。
[0012]所述主谐振腔包括:输入耦合器、锁模介质、增益介质、波长选择介质和输出耦合器;其中:
[0013]所述输入耦合器包括:用于接收所述信号注入单元输入的伪随机注入信号第一端口,用于接收输出耦合器输出信号的第二端口,以及用于将信号输出至所述锁模介质的第三端口 ;
[0014]所述锁模介质,一端与所述输入耦合器相连,另一端与所述增益介质相连;伪随机注入信号注入到主谐振腔内与锁模介质相互作用时,对主谐振腔内的损耗或者增益进行周期性调制,使得主谐振腔内频率间隔与外界注入重复频率相同的腔模起振,实现模式锁定;
[0015]所述增益介质,一端与所述锁模介质相连,另一端与所述波长选择介质相连,用于为腔内提供增益,使得腔内运转的脉冲得以保持;
[0016]所述波长选择介质,一端与所述增益介质相连,另一端与所述输出耦合器相连,用于选择运转锁模激光的中心波长,通过抑制其他波段而使锁模介质内的模式锁定;
[0017]所述输出耦合器包括:用于接收所述波长选择介质输出信号的第一端口,用于将信号输出至所述输入耦合器的第二端口,以及用于输出重复频率相应伪随机变化的锁模脉冲的第三端口。
[0018]由上述本发明提供的技术方案可以看出,利用非线性效应,通过对注入信号的频率进行伪随机编码控制,得到输出频率相应改变的输出脉冲;一方面,激光光束的重复频率可以伪随机变化,编码方式由己方控制不易被破解,该编码方式不具有周期性,很难被敌方识别;另一方面,激光信号的重复频率相对于传统激光制导技术来说可以在GHz以上,具有更强的保密性和抗干扰识别能力的优势。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
[0020]图1为本发明实施例提供的一种重复频率伪随机的锁模脉冲激光器的示意图;
[0021]图2为本发明实施例提供的一种重复频率伪随机的锁模脉冲激光器的结构示意图;
[0022]图3为本发明实施例提供的由本锁模脉冲激光器输出的重复频率为2.297MHz的锁模脉冲序列波形图;
[0023]图4为本发明实施例提供的由本锁模脉冲激光器输出的重复频率为9.187MHz的锁模脉冲序列波形图;
[0024]图5为本发明实施例提供的由本锁模脉冲激光器输出的重复频率为18.374MHz的锁模脉冲序列波形图;
[0025]图6为本发明实施例提供的由本锁模脉冲激光器输出的重复频率为36.747MHz的锁模脉冲序列波形图;
[0026]图7为本发明实施例提供的由本锁模脉冲激光器输出的重复频率为72.295MHz的锁模脉冲序列波形图;
[0027]图8为本发明实施例提供的由本锁模脉冲激光器输出的重复频率为146.989MHz的锁模脉冲序列波形图;
[0028]图9为本发明实施例提供的由本锁模脉冲激光器输出的重复频率为293.979MHz的锁模脉冲序列波形图;
[0029]图10为本发明实施例提供的由本锁模脉冲激光器输出的重复频率为587.957MHz的锁模脉冲序列波形图;
[0030]图11为本发明实施例提供的由本锁模脉冲激光器输出的重复频率为1.176GHz的锁模脉冲序列波形图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
[0032]本发明实施例提供一种重复频率伪随机的锁模脉冲激光器;如图1所示,其主要包括:信号注入单元和主谐振腔。
[0033]1、所述信号注入单元,用于产生频率可控可变的伪随机注入信号。
[0034]具体来说,所述信号注入单元主要包括:相互连接的脉冲信号部分和频率编码部分;其中:
[0035]所述脉冲信号部分,用于产生脉冲信号,经由所述频率编码部分进行编码和控制后产生频率伪随机的光脉冲注入信号,并输出至所述主谐振腔。
[0036]所述频率编码部分,用于基于伪随机信号对所述脉冲信号部分产生的脉冲信号的频率进行编码和控制;
[0037]2、所述主谐振腔,用于根据注入的伪随机注入信号产生重复频率相应伪随机变化的锁模脉冲。
[0038]具体来说,所述主谐振腔包括:输入耦合器、锁模介质、增益介质、波长选择介质和输出親合器;其中:
[0039]所述输入耦合器包括:用于接收所述信号注入单元输入的伪随机注入信号第一端口,用于接收输出耦合器输出信号的第二端口,以及用于将信号输出至所述锁模介质的第三端口 ;
[0040]所述锁模介质,一端与所述输入耦合器相连,另一端与所述增益介质相连;伪随机注入信号注入到主谐振腔内与锁模介质相互作用时,对主谐振腔内的损耗或者增益进行周期性调制,使得主谐振腔内频率间隔与外界注入重复频率相同的腔模起振,实现模式锁定。
[0041]所述增益介质,一端与所述锁模介质相连,另一端与所述波长选择介质相连,用于为腔内提供增益,使得腔内运转的脉冲得以保持;
[0042]所述波长选择介质,一端与所述增益介质相连,另一端与所述输出耦合器相连,用于选择运转锁模激光的中心波长,通过抑制其他波段而使所述锁模介质内的模式锁定;
[0043]所述输出耦合器包括:用于接收所述波长选择介质输出信号的第一端口,用于将信号输出至所述输入耦合器的第二端口,以及用于输出重复频率相应伪随机变化的锁模脉冲的第三端口。
[0044]为了便于理解,下面结合具体示例对本发明做进一步的说明。
[0045]本示例中,采用了具体的元器件来实现前述信号注入单元和主谐振腔中各个部件所实现的功能。具体的如图2所示:
[0046]1、信号注入单