CN101324735B - 提高激光信噪比的装置 - Google Patents
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Abstract
一种提高激光信噪比的装置，其构成为：光束行进方向依次固定第一偏振控制器，起偏器，1×2端口的分束器，入射光束经过1×2端口的分束器后分成两束光，一束作为监控，另一束经过非线性双折射介质，第二偏振控制器，检偏器输出。本发明具有调节简单，结构紧凑，信噪比提高104和可实现全光纤化的特点。
Description
技术领域
本发明涉及激光，特别是一种提高激光信噪比的装置，其优点是调节简单，结构紧凑，效率高，脉冲信噪比可提高104以上，可实现全光纤化。
背景技术
激光信噪比是高功率激光系统的一个重要参数，它对整个系统的可靠性和准确性有重要影响。在高强度的激光运行和放大中，有多种因素会引入激光的噪声脉冲，比如选取单脉冲过程中有限的消光比会导致脉冲序列的小脉冲残余，激光放大过程中产生的自发辐射放大会引入连续的背景噪声。
目前已提出的提高脉冲信噪比的方法主要有空间滤波、时间滤波、环形腔放大、光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)、双啁啾脉冲放大(DCPA)等。这些方法均要求体材料搭建，损耗大，结构复杂，成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种提高激光信噪比的装置，要求该装置具有结构紧凑、降低耦合损耗、成本低且效率高的优点，脉冲信噪比可提高104以上，可以实现全光纤化。
本发明的技术解决方案如下：
一种提高激光信噪比的装置，特点在于其构成包括：沿入射光束前进方向依次是第一偏振控制器、起偏器、分束器、非线性双折射介质、第二偏振控制器和检偏器，所述的分束器将入射光束分成透过的主光束和反射的监控光束，通过对该监控光束的监测以获得第一偏振控制器的正确调整。
所述的起偏器和检偏器是由薄膜偏振片、偏振棱镜或光纤偏振器构成。
所述的第一偏振控制器和第二偏振控制器是半波片、1/4波片组或光纤型偏振控制器。
所述的非线性双折射介质是双折射晶体，或者是光纤。
所述的两个偏振控制器用于调整光束的偏振状态，两偏振控制器的状态满足以下条件：调整第一偏振控制器，通过监控1×2端口的分束器的B1光束，使信号脉冲以最小的损耗通过起偏器而输入到非线性双折射介质中；调整第二偏振控制器，通过监控输出端，使得噪声光被检偏器阻拦，而发生偏振旋转的信号脉冲可通过。
本发明的优点在于：
1、本发明装置的各部件可选用光纤部件，可实现全光纤化，降低耦合损耗，结构紧凑，易于调整；
2、在输入端采用偏振控制器调整入射光的偏振态，降低了信号脉冲的损耗；
3、选用宽波长范围、高消光比的起偏器和检偏器实现大于104的脉冲信噪比提升。
附图说明
图1是本发明提高激光信噪比的装置的结构示意图。
图中：
1-偏振控制器；2-起偏器；3-1×2端口的分束器；4-非线性双折射介质；5-检偏器；6-检偏器
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
先请参阅图1，图1是本发明提高激光信噪比的装置的整体结构示意图。由图可见，本发明提高激光信噪比的装置，其构成为：入射光束B依次经过第一偏振控制器1，起偏器2，1×2端口的分束器3，入射光束B经过1×2端口的分束器3后分成两束光，一束B1作为监控，另一束B2经过非线性双折射介质4，第二偏振控制器5，检偏器6输出。
所述的非线性双折射介质对应于输入脉冲的功率水平和非线性双折射介质的材料需选取合适的长度。
所述的第一偏振控制器1和第二偏振控制器5用于调整光束的偏振状态，第一偏振控制器1和第二偏振控制器5的状态满足以下条件：首先调整第一偏振控制器1，通过监控1×2端口的分束器3的B1光束，使信号脉冲以最小的损耗通过起偏器2输入到非线性双折射介质4中；然后调整第二偏振控制器5，通过监控输出端，使得噪声光被检偏器6阻拦，而发生偏振旋转的信号脉冲可通过。
本发明提高激光信噪比的装置实施例，如图1所示。所述的第一偏振控制器1、第二偏振控制器5、起偏器2和检偏器6均采用光纤式，所述的非线性双折射介质4采用5.5米长普通单模光纤。试验结果是：输入峰值功率10KW的光脉冲，噪声平均功率14.6mW，输出端获得衰减为原峰值功率的1/13的脉冲信号，噪声平均功率降低为50nW。脉冲信噪比提高2×104以上。
Claims (4)
1.一种提高激光信噪比的装置，特征在于其构成包括：沿入射光束前进方向依次是第一偏振控制器(1)、起偏器(2)、分束器(3)、非线性双折射介质(4)、第二偏振控制器(5)和检偏器(6)，所述的分束器(3)将入射光束分成透过的主光束和反射的监控光束，首先调整第一偏振控制器(1)，通过监控1×2端口的分束器(3)的B1光束，使信号脉冲以最小的损耗通过起偏器(2)输入到非线性双折射介质(4)中；然后调整第二偏振控制器(5)，通过监控输出端，使得噪声光被检偏器(6)阻拦，而发生偏振旋转的信号脉冲通过。
2.根据权利要求1所述的提高激光信噪比的装置，其特征在于所述的起偏器(2)和检偏器(6)是由薄膜偏振片、偏振棱镜或光纤偏振器构成。
3.根据权利要求1所述的提高激光信噪比的装置，其特征在于所述的第一偏振控制器(1)和第二偏振控制器(5)是半波片、1/4波片组或光纤型偏振控制器。
4.根据权利要求1所述的提高激光信噪比的装置，其特征在于所述的非线性双折射介质(4)是双折射晶体，或者是光纤。
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