[發明專利]可調偏振度的激光器

無效

• 申請號: 200810032975.7
• 申請日: 2008-01-23
• 公開（公告）號: CN101247017A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 王陸唐;黃肇明;方捻
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/083;H01S3/10;H01S3/09
• 代理公司: 上海上大專利事務所
• 代理人: 何文欣

技術領域：

本發明涉及可調偏振度的激光器，是一種適用于光通信與光傳感技術的可調偏振度的光源。

背景技術：

光的傳感、測量和通信系統對偏振的依賴已成為一個嚴重的問題。為了消除對偏振的依賴，人們廣泛使用無源退偏器把偏振光源變成低偏振度的消偏光源。利用消偏光源可以消除測試中由于儀器的偏振敏感性帶來的測量不準確性。采用低偏振度和具有穩定偏振度的消偏光源是拉曼放大器以及光纖傳感器的關鍵因素，譬如通過減小和穩定光源出射光的偏振度有利于降低陀螺噪聲。

現有技術主要通過人工擾偏來降低激光的偏振度，這種方法產生的偏振態變化速度相當低。有些通過光的不同延時組合進行退偏，造成退偏后的光功率衰減很大。還有些需要用保偏光纖，造成成本很高。

發明專利2005//10063050.5公開了一種具有可控的偏振度的發光裝置，它將來自兩個光發射器的偏振光束通過偏振合成儀合并成具有可控制的偏振度的合并光束，再通過光電反饋來調整兩個光發射器的輸出功率比值，以將合并光束的偏振度保持在預先確定的水平。這種方法需要兩個光發射器，結構復雜，成本較高。

另一方面，把半導體光放大器、隔離器、濾波器和耦合器用光纖首尾相連，可以構成環形激光器。如圖1所示。這種環形激光器結構已廣泛使用，但它的輸出光的偏振度是不可調的。

發明內容：

本發明的目的在于針對已有技術存在的缺陷，提供一種可調偏振器的激光器，解決光傳感、測量和通信系統對偏振的依賴問題。

為達到上述目的，本發明的構思是：

我們在該環形激光器的基礎上，提出一個可調偏振器的激光器結構。把半導體光放大器光纖環形激光器中的光隔離器和濾波器換成偏振控制器，可以構成一個雙向的光纖環形諧振腔。把它的兩個相反方向的激光用2×2寬帶耦合器引出，再用偏振合束器合成，可以得到一個穩定的偏振度可調的寬帶激光。該激光的偏振度可以保持在0-100％的任意數值上。它可以輸出普通的偏振激光，也可以輸出低偏振度的消偏振激光，而且低偏振度輸出光的穩定性很好。該激光器結構簡單，成本低，能很好地解決光傳感、測量和通信系統對偏振的依賴問題。

根據上述的發明構思，本發明采用下述技術方案：

一種可調偏振度的激光器，包括一個連接驅動電源的半導體光放大器和一個耦合器，其特征在于：所述的半導體光放大器和耦合器與一個偏振控制器用單模光纖串接構成雙向光纖環形諧振腔；所述的耦合器為2×2寬帶耦合器，其兩個輸出端口P₂、P₄用光纖分別連接一個偏振合束器的兩個輸入端口，偏振合束器輸出激光。

上述的雙向光纖環形諧振腔的連接結構是：所述的半導體光放大器的一個光端口直接與所述的2×2寬帶耦合器的一個輸入端口P₁相連，構成順時針方向環形諧振腔；而其另一光端口串接所述的偏振控制器后連接2×2寬帶耦合器的另一個輸入端口P₃，構成逆時針方向環形諧振腔。

上述的雙向光纖環形諧振腔所用的2×2寬帶耦合器的端口狀態為：端口P₁與端口P₃是直通態，端口P₁與端口P₄是耦合態，相應地端口P₂與端口P₄是直通態，端口P₂與端口P₃是耦合態。2×2寬帶耦合器的分光比是50∶50。

所述的雙向光纖環形諧振腔可以構成順時針方向和逆時針方向的兩個環形諧振腔，并產生順時針方向和逆時針方向的兩個寬帶激光振蕩信號。此兩路信號經過寬帶耦合器引出，再經過偏振合束器合成后可以得到一個偏振度穩定的激光。可以利用偏振控制器調節其輸出激光的時間平均的偏振度，也可以通過半導體光放大器的可調電流值的驅動電源來調節其電流值而控制其輸出激光的時間平均的偏振度，兩種調節方式相結合可以使偏振度在0--100％之間隨意調節。

本發明可以直接作為寬帶光源使用，也可以靈活地外加一個濾波器，使輸出的寬帶激光轉變成所需的波長，方便地獲得一個窄帶光源。本發明可以用于要求具有不同偏振度光源的場合，作為光通信、光傳感器以及各種高級光信號檢測的光源。

工作原理與特點：