[發(fā)明專(zhuān)利]單模光纖可飽和吸收體

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810031642.2
• 申請(qǐng)日: 2008-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101620293A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙楚軍;文雙春;李瑛;楊華;范滇元
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B6/02
• 分類(lèi)號(hào): G02B6/02;G02B1/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及小尺寸，高性能的單模光纖可飽和吸收體，用于超短脈沖的產(chǎn)生。

背景技術(shù)

穩(wěn)定的高重復(fù)率的短脈沖光源在光通信、信息光電子和非線性光學(xué)等研究領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用價(jià)值。特別是光通信領(lǐng)域中，光碼分多址(OCDMA)具有高速的光信號(hào)處理、安全可靠等特點(diǎn)，因而將成為高速、大容量光纖通信的最佳可選方案之一，而穩(wěn)定的高重復(fù)率的短脈沖光源的研究則是OCDMA目前亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。目前，獲得短脈沖的技術(shù)主要有鎖模光纖激光器、半導(dǎo)體鎖模激光器、連續(xù)分布反饋(DFB)半導(dǎo)體激光器和增益開(kāi)關(guān)DFB激光器。其中：后兩種技術(shù)要直接獲得較短脈沖比較困難，往往需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的脈沖壓縮；半導(dǎo)體激光器雖有容易獲得超短脈沖的優(yōu)點(diǎn)，但存在設(shè)備復(fù)雜、性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。所以易產(chǎn)生高重復(fù)率、高質(zhì)量脈沖且與全光通信系統(tǒng)兼容性佳的鎖模光纖激光器被認(rèn)為是未來(lái)高速光纖通信的首選理想信號(hào)源。

鎖模有很多種方法，包括主動(dòng)鎖模和被動(dòng)鎖模。主動(dòng)鎖模需要外加電氣設(shè)備或機(jī)械控制設(shè)備，因此結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價(jià)格相對(duì)較高，體積也較大。與主動(dòng)鎖模相比，被動(dòng)鎖模具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，體積小，無(wú)需外加電源設(shè)備，價(jià)格低廉，易實(shí)現(xiàn)器件的小型化等優(yōu)點(diǎn)。被動(dòng)鎖模一般是在諧振腔中插入一可飽和吸收體。可飽和吸收體是一種吸收隨光強(qiáng)增加而減小的材料。經(jīng)飽和吸收體后，弱信號(hào)遭受較大的損耗，而強(qiáng)的尖峰信號(hào)卻衰減很小。由于強(qiáng)尖峰光脈沖和弱光信號(hào)經(jīng)受著相同的增益和相差懸殊的損耗，其結(jié)果是強(qiáng)光脈沖形成穩(wěn)定振蕩，而弱光信號(hào)衰減殆盡。同時(shí)，強(qiáng)尖峰光脈沖多次經(jīng)過(guò)飽和吸收體時(shí)，其前后沿又因經(jīng)受較大損耗而不斷削弱，故形成超短脈沖。但如果在光纖諧振腔中插入染料片等可飽和器件時(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)不再緊湊，調(diào)整仍很麻煩。

這里，我們提出一種單模光纖可飽和吸收體功能器件，利用亞波長(zhǎng)直徑纖芯的倏逝波和光纖包層的可飽和吸收體作用，達(dá)到普通染料片或半導(dǎo)體飽和吸收體的作用。將這種單模光纖可飽和吸收體合理放置或熔接于光纖諧振腔中，整個(gè)光纖器件結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，調(diào)節(jié)方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服當(dāng)今可飽和吸收體的不足，設(shè)計(jì)一種基于倏逝波的單模光纖可飽和吸收體，要求其可飽和吸收單模光纖纖芯具有亞波長(zhǎng)量級(jí)，包層具有可飽和吸收特性，通過(guò)倏逝波和可飽和吸收包層的作用，實(shí)現(xiàn)鎖模。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種單模光纖可飽和吸收體，包括一段輸入光纖、一段可飽和吸收光纖和一段輸出光纖，其特征在于可飽和吸收光纖的纖芯是亞波長(zhǎng)直徑的，包層中摻雜具有飽和吸收特性的染料，依靠亞波長(zhǎng)直徑纖芯的強(qiáng)倏逝波和染料的飽和吸收特性，支持輸入激光的調(diào)制。

所述的單模光纖可飽和吸收體，其特征在于可飽和吸收光纖的纖芯是亞波長(zhǎng)直徑，具有強(qiáng)的倏逝波。

所述的單模光纖可飽和吸收體，其特征在可飽和吸收光纖的纖芯材料可以是聚合物、石英或其他玻璃料。包層可以是具有可飽和吸收特性的染料溶液或摻雜染料的聚合物。摻雜染料可以選取Exciton?LDS?821、五甲川、藍(lán)色素等。聚合物可以選取聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)等。

所述的單模光纖可飽和吸收體，其特征在于有輸入光纖和輸出光纖。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特點(diǎn)和性能做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的單模光纖可飽和吸收體的圖示。

圖2為本發(fā)明第三實(shí)施例的單模光纖可飽和吸收體的圖示。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：

圖1為發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，這是由輸入光纖(2)、可飽和吸收單模光纖(3)、輸出光纖(6)組成。可飽和吸收單模光纖(3)包括纖芯(4)和包層(5)。纖芯(4)的直徑500nm，材料是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，包層(6)直徑125μm，材料是摻雜染料DOTCI(diethyloxatricarbocyanine?iodide)的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，摻雜濃度為1.6×10^-4mol/L。可飽和吸收單模光纖(3)兩端對(duì)接或熔接輸入光纖(2)和輸出光纖(6)。泵浦源可以采用波長(zhǎng)650nm的DCM染料激光。

實(shí)施例2：