測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置，包括布拉格光纖光柵、寬帶熒光源、支架、2×1波分復(fù)用器、1×2波分復(fù)用器、第一隔離器、第二隔離器、光譜儀、PIN光電探測器，所述的布拉格光纖光柵固定在支架上，一端連接所述的寬帶熒光源，另一端與所述的2×1波分復(fù)用器的其中一個信號輸出端連接，所述的2×1波分復(fù)用器的信號輸入端連接第一隔離器、另一個信號輸出端連接第二隔離器，所述的1×2波分復(fù)用器的信號輸出端分別連接所述的光譜儀和所述的PIN光電探測器；所述的PIN光電探測器的信號輸出端連接示波器。本發(fā)明專利技術(shù)有益效果是：克服普通光譜儀單脈沖信號難捕捉、承受最大光功率有限的缺點；適于不用中心波長信號；結(jié)構(gòu)簡單。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置，尤其是一種利用布拉格光纖光柵測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置。
技術(shù)介紹
脈沖光纖放大器和激光器日益成為國際上的研究熱點，皮秒脈沖在微加工、激光工程和自由空間光通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但在脈沖放大特別是單脈沖百皮秒脈沖放大過程中，由于脈沖峰值功率較高，自相位調(diào)制是放大過程中的主要非線性效應(yīng)，它將引起頻率啁啾的產(chǎn)生。在高功率光纖放大器中，自相位調(diào)制使啁啾脈沖包絡(luò)內(nèi)不同時刻具有不同的瞬時頻率，而雙包層增益光纖對不同頻率的光有不同的放大增益，導(dǎo)致脈沖各部位的增益不同，頻率啁啾和增益變化的共同作用使SPM所致信號光譜出現(xiàn)不同的特性。研究脈沖放大中的自相位調(diào)制引起的信號光譜變化是十分有必要的。 但在實驗驗證上，測量高峰值功率單脈沖的光譜儀一般都較昂貴。故受實驗室條件的限制，用普通光譜儀存在兩個問題1)光纖光譜儀一般可承受最高峰值功率只有百毫瓦，而放大中百皮秒脈沖峰值功率可達上千瓦，使用不當(dāng)就會損壞光譜儀；2)光譜儀對連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)光光譜的測量較容易，而在有些實際應(yīng)用中信號光為單脈沖，光譜儀很難捕捉到信號光譜；3)普通光譜儀的最小分辨率一般只有O. 05nm或更大，很難觀察到光譜的細節(jié)結(jié)構(gòu)。因此設(shè)計一種測量高峰值功率單脈沖信號光譜的方法是十分有必要的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服已有的高峰值功率單脈沖信號光譜的測量設(shè)備存在的捕捉單脈沖信號難、成本高的問題，本專利技術(shù)提供一種實驗設(shè)備簡單、價格低廉、具有通用性的測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置。本專利技術(shù)所述的測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置，其特征在于包括布拉格光纖光柵、寬帶熒光源、支架、2X1波分復(fù)用器、1X2波分復(fù)用器、第一隔離器、第二隔離器、光譜儀、PIN光電探測器，所述的布拉格光纖光柵固定在支架上，一端連接所述的寬帶熒光源，另一端與所述的2X I波分復(fù)用器的其中一個信號輸出端連接，所述的2X I波分復(fù)用器的信號輸入端連接第一隔離器、另一個信號輸出端連接第二隔離器，且所述的第二隔離器連接在所述的1X2波分復(fù)用器的信號輸入端上，所述的1X2波分復(fù)用器的信號輸出端分別連接所述的光譜儀和所述的PIN光電探測器；所述的PIN光電探測器的信號輸出端連接示波器。所述的光譜儀可采用MS9710C光譜儀。所述的布拉格光纖光柵利用準(zhǔn)分子激光器和相位板采用相位掩膜技術(shù)刻寫。所述的支架的一端設(shè)置螺旋千分尺。所述的測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置的輸入信號可采用重復(fù)頻率為IHz,中心波長為1053nm，峰值功率在千瓦量級，脈沖寬度100皮秒的脈沖信號作為輸入信號。使用時，首先關(guān)閉脈沖信號源，打開寬帶熒光源，用光譜儀測量布拉格光纖光柵的中心波長，然后關(guān)閉寬帶熒光源，接入脈沖信號源，對應(yīng)于光柵布拉格波長的光具有最大反射率，光纖光柵的反射光經(jīng)第二隔離器和I X 2波分復(fù)用器進入PIN光電探測器，并在示波器上顯示，記錄對應(yīng)于此時光柵布拉格波長的脈沖信號峰谷值，然后略微調(diào)節(jié)螺旋千分尺，對布拉格光纖光柵施加應(yīng)力，改變光柵布拉格波長，重復(fù)以上操作，觀測和記錄光柵布拉格波長和對應(yīng)的信號峰谷值，最后描出波長-脈沖峰谷值的曲線，由于信號峰谷值正比于信號平均功率，即得到該輸入脈沖信號的光譜圖。本專利技術(shù)的有益效果是通過改變布拉格光纖光柵的周期，改變布拉格光柵波長，適用于具有不用中心波長的信號，尤其對測量高峰值功率單脈沖信號光譜具有明顯的優(yōu)勢，解決了普通光譜儀單脈沖信號難捕捉的問題，可廣泛應(yīng)用在觀測單脈沖信號光譜的領(lǐng)域，如百皮秒單脈沖信號放大時，觀測非線性效應(yīng)對光譜特性的影響；同時也可以用于測量連續(xù)光和準(zhǔn)連續(xù)光，其通用性較強，當(dāng)測量連續(xù)光和準(zhǔn)連續(xù)光時，雖然與現(xiàn)有的光譜儀相比， 精度有待提高，但整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，有望在對精度要求不是很高的領(lǐng)域應(yīng)用。附圖說明圖I是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)框圖(圖中箭頭方向代表輸入信號傳輸方向)。具體實施例方式下面結(jié)合附圖進一步說明本專利技術(shù)參照附圖實施I本專利技術(shù)所述的測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置，包括布拉格光纖光柵I、寬帶熒光源2、支架3、2X I波分復(fù)用器4、I X 2波分復(fù)用器5、第一隔離器6、第二隔離器7、光譜儀8、PIN光電探測器9,所述的布拉格光纖光柵I固定在支架3上,一端連接所述的寬帶熒光源2，另一端與所述的2X1波分復(fù)用器4的其中一個信號輸出端連接，所述的2X1波分復(fù)用器4的信號輸入端連接第一隔離器6、另一個信號輸出端連接第二隔離器7，且所述的第二隔離器7連接在所述的I X 2波分復(fù)用器5的信號輸入端上，所述的I X 2波分復(fù)用器5的信號輸出端分別連接所述的光譜儀8和所述的PIN光電探測器9 ;所述的PIN光電探測器9的信號輸出端連接示波器。所述的光譜儀8采用MS9710C光譜儀。所述的布拉格光纖光柵I利用準(zhǔn)分子激光器和相位板采用相位掩膜技術(shù)刻寫。所述的支架3的一端設(shè)置螺旋千分尺31。所述的測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置的輸入信號采用重復(fù)頻率為1Hz，中心波長為1053nm,峰值功率在千瓦量級,脈沖寬度100皮秒的脈沖信號作為輸入信號。使用時，首先關(guān)閉脈沖信號源，打開寬帶熒光源2，用光譜儀8測量布拉格光纖光柵I的中心波長，然后關(guān)閉寬帶熒光源2，接入脈沖信號源，對應(yīng)于光柵布拉格波長的光具有最大反射率，布拉格光纖光柵I的反射光經(jīng)第二隔離器7和I X 2波分復(fù)用器5進入PIN光電探測器9，并在示波器上顯示，記錄對應(yīng)于此時光柵布拉格波長的脈沖信號峰谷值，然后略微調(diào)節(jié)螺旋千分尺，對布拉格光纖光柵I施加應(yīng)力，改變光柵布拉格波長，重復(fù)以上操作，觀測和記錄光柵布拉格波長和對應(yīng)的信號峰谷值，最后描出波長-脈沖峰谷值的曲線，由于信號峰谷值正比于信號平均功率，即得到該輸入脈沖信號的光譜圖。 本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對專利技術(shù)構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本專利技術(shù)的保護范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本專利技術(shù)的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。權(quán)利要求1.測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置，其特征在于包括布拉格光纖光柵、寬帶熒光源、支架、2X1波分復(fù)用器、1X2波分復(fù)用器、第一隔離器、第二隔離器、光譜儀、PIN光電探測器，所述的布拉格光纖光柵固定在支架上，一端連接所述的寬帶熒光源，另一端與所述的2X1波分復(fù)用器的其中一個信號輸出端連接，所述的2X1波分復(fù)用器的信號輸入端連接第一隔離器、另一個信號輸出端連接第二隔離器，且所述的第二隔離器連接在所述的1X2波分復(fù)用器的信號輸入端上，所述的1X2波分復(fù)用器的信號輸出端分別連接所述的光譜儀和所述的PIN光電探測器；所述的PIN光電探測器的信號輸出端連接示波器。2.如權(quán)利要求I所述的測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置，其特征在于所述的布 拉格光纖光柵利用準(zhǔn)分子激光器和相位板采用相位掩膜技術(shù)刻寫。3.如權(quán)利要求2所述的測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置，其特征在于所述的支架的一端設(shè)置螺旋千分尺。全文摘要測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置，包括布拉格光纖光柵、寬帶熒光源、支架、2×1波分復(fù)用器、1×2波分復(fù)用器、第一隔離器、第二隔離器、光譜儀、PIN光電探測器，所述的布拉格光纖光柵固定在支架上，一端連接所述的寬帶熒光源，另一端與所述的2×1波分復(fù)用器的其中本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
測量高峰值功率單脈沖信號光譜的裝置，其特征在于：包括布拉格光纖光柵、寬帶熒光源、支架、2×1波分復(fù)用器、1×2波分復(fù)用器、第一隔離器、第二隔離器、光譜儀、PIN光電探測器，所述的布拉格光纖光柵固定在支架上，一端連接所述的寬帶熒光源，另一端與所述的2×1波分復(fù)用器的其中一個信號輸出端連接，所述的2×1波分復(fù)用器的信號輸入端連接第一隔離器、另一個信號輸出端連接第二隔離器，且所述的第二隔離器連接在所述的1×2波分復(fù)用器的信號輸入端上，所述的1×2波分復(fù)用器的信號輸出端分別連接所述的光譜儀和所述的PIN光電探測器；所述的PIN光電探測器的信號輸出端連接示波器。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：常麗萍，溫浩，施朝霞，徐紅，李伽，
申請(專利權(quán))人：浙江工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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