CN113972551B - 种子源光谱展宽方法、装置及高功率连续光纤激光系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种种子源光谱展宽方法、装置及高功率连续光纤激光系统，所述种子源光谱展宽方法包括：种子源输出窄线宽连续保偏激光信号至保偏相位调制器；通过驱动单元生成调P序列，并将生成的调P序列经功放单元功率放大后输出至所述保偏相位调制器；所述保偏相位调制器通过所述调P序列对所述窄线宽连续保偏激光信号进行展宽并通过所述保偏相位调制器得到展宽后的窄线宽连续保偏激光信号；根据所述展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的光谱形状调节所述调P序列的功率与反转概率P值的大小，以对光谱的带宽以及频率分量进行调节。本发明实现了展宽光谱的矩形化与平坦化，提升了带内平坦度，从而能够抑制自脉冲现象，提高了激光器的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及激光技术领域，尤其涉及的是一种种子源光谱展宽方法、装置及高功率连续光纤激光系统。
背景技术
高功率单频光纤激光器在遥感、医学、非线性变频、引力波探测和相干光束合成等领域有着广泛的应用。波长在1μm左右的掺镱光纤放大器(YDFA)是高功率和高亮度的可靠激光源，是工业界和学术界关注的焦点。高功率单模光纤激光器会受到诸如受激拉曼散射(SRS)和受激布里渊散射(SBS)等非线性效应的不利影响，而其中受激布里渊散射是限制窄线宽单模光纤激光器功率提升的所有非线性因素中阈值最低的。掺镱光纤放大器(YDFA)的功率放大过程中产生反向传播的斯托克斯光，导致时域上的信号不稳定，从而产生向后传播的高峰值功率脉冲，对系统造成灾难级损坏，必须加以抑制。
近年来，通过各种技术，例如在光纤上施加应变或施加温度梯度、使用非均匀光纤、通过增益竞争以及通过相位调制展宽光源来抑制SBS效应。随着紧凑型、低压、光纤耦合铌酸锂相位调制器的发展，通过外相位调制器来展宽种子源线宽已成为工业上抑制高功率光纤激光器SBS效应的首选方法。特别地，通过伪随机二进制序列(PRBS)、白噪声源(WNS)进行相位调制来展宽种子激光器的光谱已经成为用于获得高功率窄线宽光纤激光器的流行线宽展宽方案。
然而，因自脉冲来源于随机信号的局部频域劣化导致的时域脉冲，与SBS效应有关，自脉冲会导致反向回光功率突增，若回光过高则会威胁激光器的安全。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种种子源光谱展宽方法、装置及高功率连续光纤激光系统，以解决自脉冲效应导致反向回光功率突增对激光器的安全造成威胁的问题。
本发明的技术方案如下：
一种种子源光谱展宽方法，其包括：
种子源输出窄线宽连续保偏激光信号至保偏相位调制器；
通过驱动单元生成调P序列，并将生成的调P序列经功放单元功率放大后输出至所述保偏相位调制器；
所述保偏相位调制器通过所述调P序列对所述窄线宽连续保偏激光信号进行展宽并通过所述保偏相位调制器得到展宽后的窄线宽连续保偏激光信号；
根据所述展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的光谱形状调节所述调P序列的功率与反转概率P值的大小，以对光谱的带宽以及频率分量进行调节。
本发明的进一步设置，所述通过驱动单元生成调P序列的步骤具体包括：
根据所需窄线宽连续激光的展宽带宽确定信号比特率并根据所述信号比特率得到信号周期；
根据所述信号比特率、所述信号周期以及所述保偏相位调制器输出的光谱形状确定反转概率P；
根据所述反转概率P生成符合反转概率的二值序列，以得到调P序列。
本发明的进一步设置，所述确定信号比特率并根据所述信号比特率得到信号周期的步骤之前还包括：
预先设置反转概率P；其中，所述反转概率P指的是相邻比特的信号从1变成0或者从0变成1的概率。
本发明的进一步设置，所述根据所述反转概率P生成符合反转概率的二值序列，以得到调P序列的步骤具体包括：
随机设置一个初始比特为0或1，并生成一组0到1之间的均匀分布的随机数；
以所述随机数作为反转指令信号对相邻比特进行反转处理，以得到调P序列。
本发明的进一步设置，所述反转概率P为电平发生反转的阈值；若所述随机数大于电平发生反转的阈值，则下一比特的电平与当前比特的电平存在反转；若所述随机数小于所述翻转概率P，则下一比特的电平与当前比特的电平相同。
本发明的进一步设置，所述反转指令信号为伪随机二进制序列。
本发明的进一步设置，所述根据所述展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的光谱形状调节所述调P序列的功率与反转概率P值的大小，以对光谱的带宽以及频率分量进行调节的步骤具体包括：
当所述保偏相位调制器输出的光谱的高频分量不足时，提升所述调P序列的反转概率P的值；当所述保偏相位调制器输出的光谱的低频分量不足时，降低所述调P序列的反转概率P的值；
当所述保偏相位调制器输出的光谱的带宽不足时，增加所述调P序列的输出功率或信号速率。
基于同样的发明构思，本发明还提供了一种如上述所述的种子源光谱展宽方法的种子源光谱展宽装置，其包括：种子源、保偏相位调制器、驱动单元以及功放单元；其中，
所述种子源用于输出窄线宽连续保偏激光信号；
所述驱动单元与所述功放单元连接，用于生成调P序列；
所述功放单元连接在所述保偏相位调制器与所述驱动单元之间，用于对所述驱动单元输出的调P序列进行功率放大后输出至所述保偏相位调制器；
所述保偏相位调制器的光输入端与所述种子源连接，用于接收所述种子源输出的窄线宽连续保偏激光信号进行展宽并通过所述保偏相位调制器得到展宽后的所述窄线宽连续保偏激光信号；
其中，根据所述展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的光谱形状调节所述调P序列的功率与反转概率P值的大小，以对光谱的带宽以及频率分量进行调节。
基于同样的发明构思，本发明还提供了一种高功率连续光纤激光系统其包括：光隔离器、功率预放大器、光环形器、功率主放大器以及如上述所述的种子源光谱展宽装置；其中，
所述光隔离器的输入端与所述保偏相位调制器的输出端连接，所述光隔离器的输出端与所述功率预放大器的输入端连接，用于防止反向光损坏激光器件；
所述功率预放大器的输出端与所述光环形器的第1脚连接，用于对所述保偏相位调制器输出的展宽后的窄线宽连续保偏激光信号进行功率预放大处理；
所述功率主放大器与所述光环形器的第2脚连接，用于对所述保偏相位调制器输出的展宽后的窄线宽连续保偏激光信号进行功率主放大处理；
所述光环形器连接在所述功率预放大器与所述功率主放大器之间，用于测量所述保偏相位调制器输出的展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的反向回光功率。
本发明所提供的一种种子源光谱展宽方法、装置及高功率连续光纤激光系统，所述种子源光谱展宽方法包括：种子源输出窄线宽连续保偏激光信号至保偏相位调制器；通过驱动单元生成调P序列，并将生成的调P序列经功放单元功率放大后输出至所述保偏相位调制器；所述保偏相位调制器通过所述调P序列对所述窄线宽连续保偏激光信号进行展宽并通过所述保偏相位调制器得到展宽后的窄线宽连续保偏激光信号；根据所述展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的光谱形状调节所述调P序列的功率与反转概率P值的大小，以对光谱的带宽以及频率分量进行调节。本发明采用调P序列作为保偏相位调制器的驱动信号，通过调节调节调P序列的功率和信号速率来调节窄线宽连续保偏激光信号的带宽，以抑制受激布里渊散射效应，并通过调节调P序列的反转概率P的值来调节窄线宽连续保偏激光信号的高频分量与低频分量的能量分布，以找到合适的信号频域分布，从而实现展宽光谱的矩形化与平坦化，提升了带内平坦度，从而能够抑制自脉冲现象，提高了激光器的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，对于本领域普通人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明中种子源光谱展宽方法的流程示意图。
图2是本发明中不同反转概率下调P序列功率的功率谱分布图。
图3是本发明一个实施例中点数为500，反转概率为7/8的二值化调P序列的功率谱图。
图4是本发明中在调P序列驱动下，种子源在单级相位调制下的光谱展宽效果图。
图5是本发明中一个实施例中分别使用白噪声和调P序列作为驱动信号，主控振荡器功率放大器的正向输出光功率和反向回光功率的增长关系曲线。
图6是本发明中高功率连续光纤激光系统的功能模块示意图。
附图中各标记：1、种子源；2、保偏相位调制器；3、驱动单元；4、功放单元；5、光隔离器；6、功率预放大器；7、光环形器；8、功率主放大器。
具体实施方式
本发明提供一种种子源光谱展宽方法、装置及高功率连续光纤激光系统，能够在有限光谱展宽范围内优化光谱细节，提升带内平坦度，最大程度抑制受激布里渊散射和自脉冲现象。
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在实施方式和申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请同时参阅图1至图5，本发明提供了一种种子源光谱展宽方法的较佳实施例。
如图1所示，本发明提供的一种种子源光谱展宽方法，其包括步骤：
S100、种子源输出窄线宽连续保偏激光信号至保偏相位调制器；
具体地，所述种子源的中心波长为1000-1100nm，例如，可以是1075nm，所述保偏相位调制器3dB的射频工作带宽为2GHz，且在工作带宽内的半波电压小于2V，承受射频信号的功率小于33dBm，采用具有较低半波电压的保偏相位调制器以及提升驱动信号的功率实现高阶相位调制的光谱展宽，仅需要单个保偏相位调制器以及与之对应的功放单元，降低了对信号带宽、装置成本和结构复杂性的要求。所述种子源通过光纤与所述保偏相位调制器的光输入端口连接，输出中心波长为1075nm的窄线宽连续保偏激光至所述保偏相位调制器中。
S200、通过驱动单元生成调P序列，并将生成的调P序列经功放单元功率放大后输出至所述保偏相位调制器；
具体地，所述调P序列是由一个初始化比特根据反转指令信号对相邻比特进行反转处理得到的随机序列，其中所述反转指令信号采用PRBS随机序列，PRBS随机序列的长度较短，可以作为随机源降低随机性带来的自脉冲的影响。所述调P序列经功放单元功率放大以增大相位调制的深度后，用于作为所述保偏相位调制器的驱动信号，并输出至所述保偏相位调制器的电输入端。在一些实施例中，所述驱动单元可以是任意波形发生器(AWG)，所述功放单元可以是射频功率放大器。
所述步骤S200具体包括步骤：
S201、根据所需窄线宽连续保偏激光信号的带宽确定信号比特率并根据所述信号比特率得到信号周期；
具体地，预先会设置反转概率P以用于生成调P序列信号，其中，所述反转概率P指的是相邻比特的信号从1变成0或者从0变成1的概率，调P信号的反转概率和频谱形状相关，反转概率越高，频谱的高频分量越多，因此可以通过调节反转概率来实现对信号频域分布的调节，仅仅需要直接对0或1分布进行设计即可产生需要的信号频域分布。尽管不同反转概率下的功率谱的形状有所不同，但信号均集中在一半比特率的频率范围内，因而若要将信号带宽限制在所需要的范围内，则需要先确定信号的比特率。另外，与随机信号不同的是，在生成调P序列时还需要考虑时域做周期化，为了满足特定的频率间隔要求，需要根据信号比特率计算合适的信号周期，虽然周期化后的信号频域不再具有连续的特性，但是整体的包络并不会受到影响。
S202、根据所述信号比特率、所述信号周期以及所述保偏相位调制器输出的光谱形状确定反转概率P；
具体地，在以调P序列作为所述保偏相位调制器的驱动信号的种子源光谱展宽方法中，信号中的高频分量很大程度上决定展宽后光谱的带宽，低频分量填充频率间隔，可以依靠所述反转概率P来实现信号高频与低频分量的能量分布。也就是说，首先通过预先设置的反转概率来生成一个信号用以调制光，其后再根据光谱形状进行反馈修正以确定反转概率P，反转概率P根据确定好的信号比特率、信号周期以及光谱的平坦度进行微调。如图2所示，可以看出信号的功率主要集中在归一化频率0.5区间内，即0.5倍的比特率范围内。当P值等于0.5时，得到的功率谱与PRBS类似，包络呈现高斯型。若增大反转概率P，则信号中的低频成分变小，高频成分变多。一般情况下，当反转概率为7/8时，信号的高频分量与低频分量较为合理，可以满足矩形光谱的展宽需要。
以下是信号的功率分布与反转概率P的关系：
其中，p(f)为功率谱分布，其单位为W/Hz；f为功率谱的横坐标，单位为Hz；B为比特率，单位为bps。
S203、根据所述反转概率P生成符合反转概率的二值序列，以得到调P序列。
具体地，所述反转概率P可以看作电平发生反转的阈值。首先，通过随机设置一个初始比特为0或1，并生成一组0到1之间的均匀分布的随机数，若所述随机数大于电平发生反转的阈值，则下一比特的电平与当前比特的电平存在反转；若所述随机数小于所述翻转概率P，则下一比特的电平与当前比特的电平相同，其后以所述随机数作为反转指令信号对相邻比特进行反转处理以得到最终序列，即得到调P序列。
需要说明的是，根据大数定律，当实验次数很大时，事件发生的频率会趋近于时间的概率。因此，当序列的长度较长时，通过上述方法产生的序列中反转概率就会与设定的阈值P吻合。例如，当序列的长度为500时，生成的P＝7/8的信号如图3所示。可以看出，二者基本的轮廓形态一致。其中，信号的周期与实际光纤中作用的时间越接近，则理论上功率谱与实际功率谱的差别越小。
S300、所述保偏相位调制器通过所述调P序列对所述窄线宽连续保偏激光信号进行展宽并通过所述保偏相位调制器得到展宽后的窄线宽连续保偏激光信号；
具体地，所述保偏相位调制器以所述调P序列作为驱动信号，接收所述种子源输出的窄线宽连续保偏激光信号后，并采用高阶相位调制的方式对种子源输出的窄线宽连续保偏激光信号进行展宽处理，期间可以通过使用光谱仪与所述保偏相位调制器连接，用于观察所述保偏相位调制器输出的光谱的形状。
S400、根据所述展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的光谱形状调节所述调P序列的功率与反转概率P值的大小，以对光谱的带宽以及频率分量进行调节。
具体地，当所述保偏相位调制器输出的光谱的高频分量不足时，提升所述调P序列的反转概率P的值；当所述保偏相位调制器输出的光谱的低频分量不足时，降低所述调P序列的反转概率P的值；当所述保偏相位调制器输出的光谱的带宽不足时，增加所述调P序列的输出功率或信号速率。
具体实施时，使用光谱仪与所述保偏相位调制器连接，光谱仪可以用于观察所述保偏相位调制器输出的光的频域特性，根据观察到的光谱的形状适当调节所述调P序列的功率以及反转概率P值的大小，即可以对调P信号进行优化。例如，当光谱的高频分量不足时，光谱呈“凸”字形，此时适当提升反转概率P值能提升高频分量，从而能够实现光谱平坦化；当光谱低频分量不足时，光谱呈“凹”字形，则需降低反转概率的值。而所述调P序列的功率则可通过修改任意波形发生器输出幅度或采样率、调节调P序列的输出功率或者添加电衰减器实现，从而实现光谱带宽的调节，通过不断地优化调P序列的频域细节，以得到光谱较为平坦的矩形光谱，如图4所示。
在得到光谱较为平坦的矩形光谱后，将所述保偏相位调制器输出的展宽后的窄线宽连续保偏激光信号依次进行功率预放大处理以及功率主放大处理，即可得到高功率的窄线宽连续保偏激光信号。请参阅图5，图5为分别使用白噪声和调P序列作为驱动信号，主控振荡器功率放大器的正向输出光功率和反向回光功率的增长关系曲线。在同一放大系统下，所述调P序列的输出功率相比于相同带宽的白噪声源方案提升了500W左右，且本发明的自脉冲出现时机大大延迟，提升了系统的安全性和稳定性。
可见，本发明采用调P序列作为保偏相位调制器的驱动信号，通过调节调节调P序列的功率或信号速率来调节窄线宽连续保偏激光信号的带宽，以抑制受激布里渊散射效应，并通过调节调P序列的反转概率P的值来调节窄线宽连续保偏激光信号的高频分量与低频分量的能量分布，以找到合适的信号频域分布，从而实现展宽光谱的矩形化与平坦化，提升了带内平坦度，以抑制自脉冲现象，提高激光器、保偏相位调制器等激光器件的安全性。
请参阅图6，在一些实施例中，本发明还提供了一种如上述所述的种子源光谱展宽方法的种子源光谱展宽装置，其包括：种子源1、保偏相位调制器2、驱动单元3以及功放单元4。其中，所述种子源1用于输出窄线宽连续保偏激光信号；所述驱动单元3与所述功放单元4连接，用于生成调P序列；所述功放单元4连接在所述保偏相位调制器2与所述驱动单元3之间，用于对所述驱动单元3输出的调P序列进行功率放大后输出至所述保偏相位调制器2；所述保偏相位调制器2的光输入端与所述种子源1连接，用于接收所述种子源1输出的窄线宽连续保偏激光信号进行展宽并通过所述保偏相位调制器2得到展宽后的窄线宽连续保偏激光信号；其中，根据所述展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的光谱形状调节所述调P序列的功率与反转概率P值的大小，以对光谱的带宽以及频率分量进行调节。
具体地，所述驱动单元3可以是任意波形发生器，所述功放单元4可以是集成有滤波器芯片的射频功率放大器，在滤除带外频率成分的同时能够提高驱动电信号的功率，以增相位调制的深度，通过任意波形发生器生成调P序列信号，所述调P序列并经过所述射频功率放大器进行滤波、功率放大后作为所述保偏相位调制器2的驱动信号，其后通过调节调P序列的功率来调节窄线宽连续保偏激光信号的带宽，以抑制受激布里渊散射效应，并通过调节调P序列的反转概率P的值来调节窄线宽连续保偏激光信号的高频分量与低频分量的能量分布，以找到合适的信号频域分布，从而实现展宽光谱的矩形化与平坦化，提升了带内平坦度，从而能够抑制自脉冲现象。另外，本发明通过避免白噪声、PRBS方案中因为随机性导致的自脉冲现象，为提升激光器的输出功率奠定了基础。
请参阅图6，在一些实施例中，本发明还提供了一种高功率连续光纤激光系统，其包括：光隔离器5、功率预放大器6、光环形器7、功率主放大器8以及如上述所述的种子源光谱展宽装置。其中，所述光隔离器5的输入端与所述保偏相位调制器2的输出端连接，所述光隔离器5的输出端与所述功率预放大器6的输入端连接，用于防止反向光损坏激光器件；所述功率预放大器6的输出端与所述光环形器7的第1脚连接，用于对所述保偏相位调制器2输出的展宽后的窄线宽连续保偏激光信号进行功率预放大处理；所述功率主放大器8与所述光环形器7的第2脚连接，用于对所述保偏相位调制器2输出的展宽后的窄线宽连续保偏激光信号进行功率主放大处理；所述光环形器7连接在所述功率预放大器6与所述功率主放大器8之间，用于测量所述保偏相位调制器2输出的展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的反向回光功率。
具体地，所述功率预放大器6可以是二级功率预放大器，所述功率主放大器8可以是一段掺镱光纤。所述功率预放大器6与所述光隔离器5构成一级功率放大单元，用于对展宽后的窄线宽连续保偏激光信号进行预功率放大处理，所述光隔离器5连接在所述保偏相位调制器2与所述功率预放大器6之间，能够防止反向光损坏激光器件。所述功率主放大器8作为二级功率放大单元，以对所述预功率预放大处理后的窄线宽连续保偏激光信号进行功率主放大处理，即进行千瓦级放大处理，其中通过在所述光环形器7的第3脚使用光功率计可以测量后向回光功率。
上述方案中，通过一级功率放大单元与二级功率放大单元进行预放大以及主放大处理，从而将保偏窄线宽连续激光信号的功率逐级放大。需要说明的，在一些实施例中，还可以增加三级功率放大单元，以进一步地逐级对保偏窄线宽连续激光信号的功率进行放大。
综上所述，本发明所提供的一种种子源光谱展宽方法、装置及高功率连续光纤激光系统，实现了展宽光谱的矩形化与平坦化，提升了带内平坦度，一定程度上抑制了白噪声、PRBS方案中因为随机性导致的自脉冲现象，提高了主控振荡放大高功率光纤激光器的安全性，为提升激光器的输出功率奠定基础。另外，通过采用具有较低半波电压的相位调制器以及提升驱动信号的功率实现高阶相位调制的光谱展宽，降低了对信号带宽、装置成本和结构复杂性的要求。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种种子源光谱展宽方法，其特征在于，包括：
种子源输出窄线宽连续保偏激光信号至保偏相位调制器；
通过驱动单元生成调P序列，并将生成的调P序列经功放单元功率放大后输出至所述保偏相位调制器；
所述保偏相位调制器通过所述调P序列对所述窄线宽连续保偏激光信号进行展宽并通过所述保偏相位调制器得到展宽后的窄线宽连续保偏激光信号；
根据所述展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的光谱形状调节所述调P序列的功率与反转概率P值的大小，以对光谱的带宽以及频率分量进行调节，从而得到的输出光谱为矩形光谱；
所述通过驱动单元生成调P序列的步骤具体包括：
根据所需窄线宽连续保偏激光信号的带宽确定信号比特率并根据所述信号比特率得到信号周期；
根据所述信号比特率、所述信号周期以及所述保偏相位调制器输出的光谱形状确定反转概率P；
根据所述反转概率P生成符合反转概率的二值序列，以得到调P序列；
所述确定信号比特率并根据所述信号比特率得到信号周期的步骤之前还包括：
预先设置反转概率P；其中，所述反转概率P指的是相邻比特的信号从1变成0或者从0变成1的概率；
所述根据所述反转概率P生成符合反转概率的二值序列，以得到调P序列的步骤具体包括：
随机设置一个初始比特为0或1，并生成一组0到1之间的均匀分布的随机数；
以所述随机数作为反转指令信号对相邻比特进行反转处理，以得到调P序列；
所述反转概率P为电平发生反转的阈值；若所述随机数大于电平发生反转的阈值，则下一比特的电平与当前比特的电平存在反转；若所述随机数小于所述反转概率P，则下一比特的电平与当前比特的电平相同；
所述根据所述展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的光谱形状调节所述调P序列的功率与反转概率P值的大小，以对光谱的带宽以及频率分量进行调节的步骤具体包括：
当所述保偏相位调制器输出的光谱的高频分量不足时，提升所述调P序列的反转概率P的值；当所述保偏相位调制器输出的光谱的低频分量不足时，降低所述调P序列的反转概率P的值；
当所述保偏相位调制器输出的光谱的带宽不足时，增加所述调P序列的输出功率或信号速率。
2.根据权利要求1所述的一种种子源光谱展宽方法，其特征在于，所述反转指令信号为伪随机二进制序列。
3.一种如权利要求1或2任一项所述的种子源光谱展宽方法的种子源光谱展宽装置，其特征在于，包括：种子源、保偏相位调制器、驱动单元以及功放单元；其中，
所述种子源用于输出窄线宽连续保偏激光信号；
所述驱动单元与所述功放单元连接，用于生成调P序列；
所述功放单元连接在所述保偏相位调制器与所述驱动单元之间，用于对所述驱动单元输出的调P序列进行功率放大后输出至所述保偏相位调制器；
所述保偏相位调制器的光输入端与所述种子源连接，用于接收所述种子源输出的窄线宽连续保偏激光信号进行光谱展宽并通过所述保偏相位调制器得到展宽后的窄线宽连续保偏激光信号；
其中，根据所述展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的光谱形状调节所述调P序列的功率与反转概率P值的大小，以对光谱的带宽以及频率分量进行调节。
4.一种高功率连续光纤激光系统，其特征在于，包括：光隔离器、功率预放大器、光环形器、功率主放大器以及如权利要求3所述的种子源光谱展宽装置；其中，
所述光隔离器的输入端与所述保偏相位调制器的输出端连接，所述光隔离器的输出端与所述功率预放大器的输入端连接，用于防止反向光损坏激光器件；
所述功率预放大器的输出端与所述光环形器的第1脚连接，用于对所述保偏相位调制器输出的展宽后的窄线宽连续保偏激光信号进行功率预放大处理；
所述功率主放大器与所述光环形器的第2脚连接，用于对所述保偏相位调制器输出的展宽后的窄线宽连续保偏激光信号进行功率主放大处理；
所述光环形器连接在所述功率预放大器与所述功率主放大器之间，用于检测所述保偏相位调制器输出的展宽后的窄线宽连续保偏激光信号的反向非线性效应信号功率。
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