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申请/专利权人：上海频准激光科技有限公司

摘要：本申请涉及光学技术领域，特别是涉及一种基于耦合器的幅值控制系统，包括：光输入单元、分束器、第一参考光源、第一合束器、第二参考光源、第二合束器、第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤和耦合器，通过分束器将输入光束分为第一分光束和第二分光束，以第一光纤将第一分光束调整为第一调整光束，以第二光纤将第二分光束调整为第二调整光束，使得在第一调整光束中第一波峰和第二调整光束中第二波峰分别对应的相位符合预设相位关系且分别对应的幅值符合预设幅值关系，在耦合器中对第一调整光束和第二调整光束进行相干叠加，使得波峰处的幅值能够完全相干叠加为目标振幅，其他位置的幅值部分相干叠加，实现饱和吸收特性，提高幅值控制效率。

主权项：1.一种基于耦合器的幅值控制系统，其特征在于，所述系统包括：处理器、存储有计算机程序的存储器、光输入单元、分束器、第一参考光源、第一合束器、第二参考光源、第二合束器、第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤和耦合器，所述第一参考光源发出的第一参考光束经所述第一合束器输入至所述第一光纤，所述第二参考光源发出的第二参考光束经所述第二合束器输入至所述第二光纤；所述光输入单元与所述分束器连接，用于向所述分束器输入符合初始振幅的输入光束；所述分束器用于按照第一分光比例和第二分光比例对所述输入光束进行分光处理，得到所述第一分光比例对应的第一分光束和所述第二分光比例对应的第二分光束，将所述第一分光束经所述第一合束器输入所述第一光纤中，将所述第二分光束经所述第二合束器输入所述第二光纤中，所述输入光束中的预设波峰在所述第一分光束中对应于第一波峰，所述输入光束中的预设波峰在所述第二分光束中对应于第二波峰，所述第一波峰在所述第一分光束中对应的相位与所述第二波峰在所述第二分光束中对应的相位均为第一相位，所述第一分光束中所述第一波峰对应的幅值为第一幅值，所述第二分光束中所述第二波峰对应的幅值为第二幅值；由所述第一光纤使用所述第一参考光束对所述第一分光束进行功率调整，得到第一调整光束，将所述第一调整光束传输至所述第三光纤，再经所述第三光纤传输至所述耦合器，在所述第一调整光束到达所述耦合器时，所述第一波峰对应的相位变更为第二相位，所述第一波峰对应的幅值变更为第三幅值；由所述第二光纤使用所述第二参考光束对所述第二分光束进行功率调整，得到第二调整光束，将所述第二调整光束传输至所述第四光纤，再经所述第四光纤传输至所述耦合器，在所述第二调整光束到达所述耦合器时，所述第二波峰对应的相位变更为第三相位，所述第二波峰对应的幅值变更为第四幅值，所述第二相位和所述第三相位满足预设相位关系，所述第三幅值和所述第四幅值满足预设幅值关系；所述耦合器用于将接收到的所述第一调整光束和所述第二调整光束进行相干叠加，得到符合目标振幅的输出光束；当所述计算机程序被处理器执行时，实现以下步骤：S201，获取目标幅值序列A=[a1，a2，…，an-1，an，an+1，…，aN-1，aN]，其中，an为单个周期内第n个相位对应的目标幅值，n为[1，N]范围内的整数，N=2m+1，m为正整数，maxan对应于所述目标振幅，an与aN+1-n对应的目标幅值相同，an与an+1分别对应的相位之间的相位差为预设值；S202，获取所述输入光束对应的输入幅值序列B=[b1，b2，…，bn-1，bn，bn+1，…，bN-1，bN]，其中，bn为单个周期内第n个相位对应的输入幅值；S203，根据bn和第一分光比例β1，得到第一分光幅值cn，由c1，c2，…，cn-1，cn，cn+1，…，cN-1，cN形成第一分光幅值序列C；S204，根据bn和第二分光比例β2，得到第二分光幅值dn，由d1，d2，…，dn-1，dn，dn+1，…，dN-1，dN形成第二分光幅值序列D；S205，根据A、C和D，确定所述第一参考光束对应的第三参考振幅w1和所述第二参考光束对应的第四参考振幅w2，其中，S205包括以下步骤：S301，获取所述第一光纤的第一长度L1、所述第二光纤的第二长度L2、所述第三光纤的第三长度L3和所述第四光纤的第四长度L4；S302，将A、C、D、L1、L2、L3、L4、第三参考振幅的初始值w01和第四参考振幅的初始值w02，输入参考振幅更新模型中，输出更新后的所述第三参考振幅w1和所述第四参考振幅w2，其中，S302包括以下步骤：S401，根据C、L1、L3和w1，计算得到cn对应的第一相移γn，其中，γn=2π[△φn1×L3λ]+fL1，cn，w1，△φn1=h[gcn，w1]+θ1，g为第一映射函数，所述第一映射函数用于根据输入的所述第一分光幅值cn和所述第三参考振幅w1，映射得到cn对应的经功率调整后的幅值gcn，w1，h为第二映射函数，所述第二映射函数用于根据gcn，w1，映射得到gcn，w1对应的非线性折射率h[gcn，w1]，f为第三映射函数，所述第三映射函数用于根据L1，cn和w1，映射得到cn在功率调整后对应的相移，C对应于波长λ，θ1为所述第三光纤对应的基础折射率；S402，根据D、L2、L4和w2，计算得到dn对应的第二相移σn，其中，σn=2π[△φn2×L4λ]+fL2，dn，w2，△φn2=h[gdn，w2]+θ2，所述第一映射函数还用于根据输入的所述第二分光幅值dn和所述第四参考振幅w2，映射得到dn对应的经功率调整后的幅值gdn，w2，所述第二映射函数还用于根据gdn，w2，映射得到gdn，w2对应的非线性折射率h[gdn，w2]，所述第三映射函数还用于根据L2，dn，w2，映射得到dn在功率调整后对应的相移，D也对应于波长λ，θ2为所述第四光纤对应的基础折射率；S403，根据γn和σn，计算得到第一相位差ηn；S404，根据cn、dn、ηn和an，确定第一子损失函数值，由所有第一子损失函数值形成第一损失函数值Loss1；S405，根据Loss1，对w1和w2进行迭代更新，直至Loss1收敛，得到所述更新后的所述第三参考振幅和所述第四参考振幅；S206，控制所述第一参考光源输出满足所述第三参考振幅w1的第一参考光束，控制所述第二参考光源光束满足输出满足所述第四参考振幅w2的所述第二参考光束。

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