一种基于单光子探测的单频光纤激光器跳模监测系统

摘要

本发明公开了一种基于单光子探测的单频光纤激光器跳模监测系统，该系统由频率上转换系统、滤波去噪系统和单光子探测系统组成，和频光经滤波处理后，通过聚焦透镜聚焦于硅雪崩光电二极管探测器进行探测，通过实时监测和分析探测信号得到单频光纤激光器的跳模特性：当没有模式跳变发生时，单光子探测系统的转换效率为一稳定值，监测的探测信号为直流信号；当待测单频光纤激光器发生跳模时，单光子探测系统转换效率发生快速变化，前述探测信号为明显起伏的振荡信号。本发明对跳模监测具有较高的分辨本领，且监测系统结构简单，不需要复杂的信号解调系统，易于实施且成本可控。

主权项

一种基于单光子探测的单频光纤激光器跳模监测系统，由频率上转换系统、滤波去噪系统和单光子探测系统组成，其特征在于，所述频率上转换系统包括：单光子光源、待测单频光纤激光器、偏振控制器、波分复用器和周期极化铌酸锂波导；所述滤波去噪系统包括：准直透镜、二向色镜、短波通滤波片、长波通滤波片和体布拉格光栅；所述单光子探测系统包括：聚焦透镜和硅雪崩光电二极管探测器；所述单光子光源与所述待测单频光纤激光器分别经所述偏振控制器，进入波分复用器；所述偏振控制器用于控制两束光的偏振状态；由所述波分复用器输出的两束光，经单模光纤耦合进入所述周期极化铌酸锂波导中，通过非线性和频过程，产生可探测的和频光；所述和频光由所述准直透镜准直后，经所述二向色镜滤去剩余泵浦光，并经所述短波通滤波片和长波通滤波片，滤去所述泵浦光在所述周期极化铌酸锂波导中产生的二次谐波和三次谐波；所述体布拉格光栅用于实现窄带滤波，有效降低泵浦光产生的拉曼噪声；所述和频光经前述滤波处理后，通过所述聚焦透镜聚焦于所述硅雪崩光电二极管探测器进行探测，通过实时监测和分析探测信号得到所述单频光纤激光器的跳模特性：当没有模式跳变发生时，单光子探测系统的转换效率为一稳定值，监测的探测信号为直流信号；当所述待测单频光纤激光器发生跳模时，单光子探测系统转换效率发生快速变化，前述探测信号为明显起伏的振荡信号。