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基于MZM强度调制的飞秒激光脉冲同步提取装置和方法


技术摘要:
本发明公开了一种基于MZM强度调制的飞秒激光脉冲同步提取装置和方法。通过锁相环产生与飞秒激光脉冲一一对应的同步时钟;在同步时钟上升沿后延时特定时间输出同步提取脉冲,经放大后传输至MZM进行调制,实现光脉冲的同步提取;对提取后的光脉冲进行探测,滤波放大后获  全部
背景技术:
飞秒激光因具有重复频率可溯源、超高的时间分辨率等优点,在激光干涉精密测 量和超快成像技术领域应用广泛。受激光器腔长等因素限制,飞秒激光器输出的飞秒脉冲 重复频率通常在数十甚至上百MHz量级以上,为了实现飞秒量级超快成像,通常需要将高重 复频率的飞秒激光脉冲进行稀疏提取。基于普克尔斯盒(Pockels)的传统光脉冲提取方法 运用电光相位调制原理对激光偏振态进行调制,当偏振态与偏振片相同时,激光透射,反 之,激光反射,实现对激光开关控制作用。普克尔斯盒所需的驱动电压高达千伏量级,对电 子设备要求高;此外由于振铃效应,开关频率难以提高,通常仅能达到kHz量级光脉冲提取。 基于声光调制器(AOM)的光脉冲提取方法通过施加正弦驱动信号产生超声波作用于晶体, 使晶体折射率发生周期性变化,形成光栅。激光入射时由于衍射作用,传播角度发生偏转; 反之无正弦驱动信号时,光栅消失,激光不发生偏转,即控制激光是否偏转来实现开关控制 作用。脉冲提取时,声光调制器需要纳秒量级时间长度的高频正弦驱动信号,对电子设计要 求极高。此外,声光调制器容易发热,衍射效率容易受驱动信号质量以及环境影响,导致输 出光脉冲功率波动。受限于上升/下降时间,声光调制器难以用于重复频率高于100MHz的飞 秒激光脉冲提取。 此外,由于器件的驱动信号与飞秒激光脉冲时间不同步,容易发生脉冲提取失败 和泄漏,而传统方法并没有对提取脉冲进行泄漏检测与抑制,这将影响后续超快成像或精 密测量效果。 所以,降低驱动信号要求,将驱动信号与光脉冲同步,对提取脉冲进行泄漏检测与 抑制都是需要解决的关键技术问题。
技术实现要素:
为了解决
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