【技術實現步驟摘要】
本專利技術創造屬于光學陀螺領域，尤其是涉及一種基于高斯相位調制及布里淵散射的自注入鎖定多線寬激光器及其多線寬激光產生方法。
技術介紹
1、諧振式微光學陀螺(resonant?micro-optical?gyroscope，rmog)利用一個循環傳輸光的諧振腔來增強旋轉角速度引起的sagnac效應，理論上使用較短的光纖或光學微腔即可得到與激光陀螺相同的檢測精度，不僅減小了系統體積而且也降低了溫度漂移的影響。同時，rmog內部的各個光學器件都可以采用集成光學方法來實現。隨著微納光學加工技術的不斷發展與突破，rmog具有實現大規模低成本制造的潛力。因此，rmog在高精度、小型化和低成本方面展現出巨大潛力，逐漸成為國內外自主無人系統領域的研究熱點。但傳統rmog中的窄線寬可調諧激光器存在尺寸大、成本高和用途單一的劣勢，迫切需要開展新型可替代光源研究。
2、根據所采用的激光器類型，rmog可分為窄線寬激光驅動的傳統rmog和寬帶激光驅動的rmog。在窄線寬激光驅動的傳統rmog系統中，一定線寬的激光器的相干長度會影響諧振腔輸出干涉光的相干性，導致諧振峰變寬，影響諧振腔的清晰度。因此，為了獲得更好的諧振腔特性和頻率鎖定穩定性，通常使用連續可調諧的窄線寬激光器作為光源。而在寬帶激光驅動的rmog中，采用寬帶光源可以有效降低諧振腔多圈結構帶來的背向散射噪聲，同時利用多圈結構也能顯著降低寬帶光源輸出rmog時產生的相對強度噪聲誤差。因此，不同類型的rmog對激光器的線寬和穩定性等因素有著不同的應用要求。
3、隨著各種類型光
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術創造旨在提出一種基于高斯相位調制及布里淵散射的自注入鎖定多線寬激光器，用以解決雙頻率、多線寬的激光器來同時滿足不同類型rmog的光源的問題，能夠有效提升激光器的多用途性，降低光學陀螺的研發成本。
2、為達到上述目的，本專利技術創造的技術方案是這樣實現的：
3、一種基于高斯相位調制及布里淵散射的自注入鎖定多線寬激光器，所述激光器包括工作光源dfb激光器1、環形器2、耦合器ⅰ3、耦合器ⅱ4、耦合器ⅲ5、相位調制器6、高斯相位調制器7、衰減器8以及光纖諧振腔9；
4、所述工作光源dfb激光器1與環行器2的1號端口相連接，所述環行器2的2號端口通過耦合器ⅰ3與光纖諧振腔9相連接；
5、所述光纖諧振腔9通過耦合器ⅱ4和耦合器ⅲ5的3號端口與輸出端b相連接；
6、所述耦合器ⅲ5的2號端口通過相位調制器6與輸出端c相連接；
7、所述耦合器ⅲ5的1號端口通過高斯相位調制器7與衰減器8相連接，所述衰減器8通過環行器2的4號端口、1號端口與工作光源dfb激光器1相連接；
8、所述光纖諧振腔9中的布里淵散射通過耦合器ⅰ3與環行器2的2號端口相連接，所述環行器2的3號端口與輸出端a相連接。
9、進一步的，所述工作光源dfb激光器1的內部沒有隔離器，所述工作光源dfb激光器1的輸出波長為1550nm，所述工作光源dfb激光器1的初始線寬為1mhz。
10、進一步的，所述工作光源dfb激光器1在進行自注入鎖定時，其內部的反饋光強為0.01％。
11、進一步的，所述光纖諧振腔9的腔長為2米。
12、進一步的，所述耦合器ⅰ3和耦合器ⅱ4的耦合系數均為2/98。
13、相對于現有技術，本專利技術創造所述的基于高斯相位調制及布里淵散射的自注入鎖定多線寬激光器具有以下優勢：
14、(1)相比于昂貴且體積大的窄線寬可調諧激光器，本專利技術通過基于光反饋的自注入鎖定技術采用了低成本、小尺寸的dfb激光器作為替代光源，實現了輸出激光的線寬壓窄和頻率穩定。
15、(2)本專利技術可應用于窄線寬激光驅動的傳統rmog和寬譜激光驅動的rmog，通過實驗測試證明了所設計激光器的有效性和多用途性。
16、本專利技術創造的另一目的在于提出一種基于高斯相位調制及布里淵散射的自注入鎖定多線寬激光器的多線寬激光產生方法，以解決雙頻率、多線寬的激光器來同時滿足不同類型rmog的光源的問題，能夠有效提升激光器的多用途性，降低光學陀螺的研發成本。
17、為達到上述目的，本專利技術創造的技術方案是這樣實現的：
18、一種基于高斯相位調制及布里淵散射的自注入鎖定多線寬激光器的多線寬激光產生方法，其特征在于，所述多線寬激光產生方法使用如上述的一種基于高斯相位調制及布里淵散射的自注入鎖定多線寬激光器，所述多線寬激光產生方法包括以下步驟：
19、步驟1：工作光源dfb激光器1輸出的單縱模激光的光波經過環形器2和耦合器ⅰ3后進入光纖諧振腔9，單縱模激光的光波在光纖諧振腔9中循環傳輸產生多光束的干涉并發生諧振現象；
20、步驟2：基于步驟1中光纖諧振腔9對腔內單縱模激光的光波進行選頻后，單縱模激光的光波注回到工作光源dfb激光器1中進行自注入鎖定，輸出光最終在輸出端b產生窄線寬激光；
21、步驟3：基于步驟2中的自注入鎖定，在耦合器ⅲ5的2號端口單縱模激光的光波通過高斯相位調制器7進行光譜展寬，最終在輸出端c產生寬譜激光；
22、步驟4：基于步驟2中的自注入鎖定，光纖諧振腔9的內部激發形成反方向的受激布里淵散射最終在輸出端a產生移頻后的極窄線寬激光。
23、進一步的，所述步驟2具體為，光纖諧振腔9對腔內單縱模激光的光波進行選頻后，輸出光通過耦合器ⅱ4和耦合器ⅲ5輸出至相位調制器6進行初始相位延遲調節，當初始相位延遲越接近0時，自注入鎖定越穩定；相位調制后的單縱模激光的光波通過衰減器8和環形器2注入回工作光源dfb激光器1中進行自主入鎖定；
24、通過改變工作光源dfb激光器1內部光場和載流子的分布結構，實現輸出特性的改變，最終在輸出端b產生窄線寬激光。
25、進一步的，所述步驟3具體為，耦合器ⅲ5的2號端口輸出單縱模激光的光波通過高斯相位調制器7進行光譜展寬，高斯相位調制器7含有高頻穩定的高斯白噪聲，經過信號放大與增益匹配，進入至高斯相位調制器7并對單縱模激光的光波進行調制，實現激光器的線寬展寬，最終在輸出端c產生寬譜激光。
26、進一步的，所述步驟4具體為，工作光源dfb激光器1通過環形器2的2號端口和耦合器ⅰ3輸出單縱模激光的光波至光纖諧振腔9中，所述單縱模激光的光波在光纖諧振腔9的內部激發形成反方向的受激布里淵散射，受激布里淵散本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于高斯相位調制及布里淵散射的自注入鎖定多線寬激光器，其特征在于，所述激光器包括工作光源DFB激光器(1)、環形器(2)、耦合器Ⅰ(3)、耦合器Ⅱ(4)、耦合器Ⅲ(5)、相位調制器(6)、高斯相位調制器(7)、衰減器(8)以及光纖諧振腔(9)；
2.根據權利要求1所述的自注入鎖定多線寬激光器，其特征在于，所述工作光源DFB激光器(1)的內部沒有隔離器，所述工作光源DFB激光器(1)的輸出波長為1550nm，所述工作光源DFB激光器(1)的初始線寬為1MHz。
3.根據權利要求1所述的自注入鎖定多線寬激光器，其特征在于，所述工作光源DFB激光器(1)在進行自注入鎖定時，其內部的反饋光強為0.01％。
4.根據權利要求1所述的自注入鎖定多線寬激光器，其特征在于，所述光纖諧振腔(9)的腔長為2米。
5.根據權利要求1所述的自注入鎖定多線寬激光器，其特征在于，所述耦合器Ⅰ(3)和耦合器Ⅱ(4)的耦合系數均為2/98。
6.一種基于高斯相位調制及布里淵散射的自注入鎖定多線寬激光器的多線寬激光產生方法，其特征在于，所述多線寬
7.根據權利要求6所述的自注入鎖定多線寬激光器的多線寬激光產生方法，其特征在于，所述步驟2具體為，光纖諧振腔(9)對腔內的單縱模激光的光波進行選頻后，輸出單縱模激光的光波通過耦合器Ⅱ(4)和耦合器Ⅲ(5)輸出至相位調制器(6)進行初始相位延遲調節，當初始相位延遲越接近0時，自注入鎖定越穩定；相位調制后的單縱模激光的光波通過衰減器(8)和環形器(2)注入回工作光源DFB激光器(1)中進行自主入鎖定；
8.根據權利要求6所述的自注入鎖定多線寬激光器的多線寬激光產生方法，其特征在于，所述步驟3具體為，耦合器Ⅲ(5)的2號端口輸出單縱模激光的光波通過高斯相位調制器(7)進行光譜展寬，高斯相位調制器(7)含有高頻穩定的高斯白噪聲，經過信號放大與增益匹配，進入至高斯相位調制器(7)并對單縱模激光的光波進行調制，實現激光器的線寬展寬，最終在輸出端C產生寬譜激光。
9.根據權利要求6所述的自注入鎖定多線寬激光器的多線寬激光產生方法，其特征在于，所述步驟4具體為，工作光源DFB激光器(1)通過環形器(2)的2號端口和耦合器Ⅰ(3)輸出單縱模激光的光波至光纖諧振腔(9)中，所述單縱模激光的光波在光纖諧振腔(9)的內部激發形成反方向的受激布里淵散射，受激布里淵散射具有發散角小、極窄線寬等受激發射的特性，而且頻率牽引使受激布里淵散射光產生頻移現象，腔內受激布里淵散射分別經過耦合器Ⅰ(3)、環行器(2)的2號端口和3號端口，最終在輸出端A產生移頻后的極窄線寬激光。
10.根據權利要求6所述的自注入鎖定多線寬激光器的多線寬激光產生方法，其特征在于，通過改變初始相位延遲、光纖諧振腔長度和高斯噪聲信號參數可適應性的調節所述的自注入鎖定多線寬激光器的輸出光線寬。
...【技術特征摘要】
1.一種基于高斯相位調制及布里淵散射的自注入鎖定多線寬激光器，其特征在于，所述激光器包括工作光源dfb激光器(1)、環形器(2)、耦合器ⅰ(3)、耦合器ⅱ(4)、耦合器ⅲ(5)、相位調制器(6)、高斯相位調制器(7)、衰減器(8)以及光纖諧振腔(9)；
2.根據權利要求1所述的自注入鎖定多線寬激光器，其特征在于，所述工作光源dfb激光器(1)的內部沒有隔離器，所述工作光源dfb激光器(1)的輸出波長為1550nm，所述工作光源dfb激光器(1)的初始線寬為1mhz。
3.根據權利要求1所述的自注入鎖定多線寬激光器，其特征在于，所述工作光源dfb激光器(1)在進行自注入鎖定時，其內部的反饋光強為0.01％。
4.根據權利要求1所述的自注入鎖定多線寬激光器，其特征在于，所述光纖諧振腔(9)的腔長為2米。
5.根據權利要求1所述的自注入鎖定多線寬激光器，其特征在于，所述耦合器ⅰ(3)和耦合器ⅱ(4)的耦合系數均為2/98。
6.一種基于高斯相位調制及布里淵散射的自注入鎖定多線寬激光器的多線寬激光產生方法，其特征在于，所述多線寬激光產生方法使用如權利要求1-6任一所述的一種基于高斯相位調制及布里淵散射的自注入鎖定多線寬激光器，所述多線寬激光產生方法包括以下步驟：
7.根據權利要求6所述的自注入鎖定多線寬激光器的多線寬激光產生方法，其特征在于，所述步驟2具體為，光纖諧振腔(9)對腔內的單縱模激光的光波進行選頻后，輸出單縱模激光的光波通...
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