[發明專利]一種功率可調的近高斯譜摻鉺超熒光光纖光源

無效

• 申請號: 200810103511.0
• 申請日: 2008-04-08
• 公開（公告）號: CN101270861A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 張春熹;李彥;李立京;楊德偉;歐攀;徐宏杰;張晞;張曦雯;梁生;許文淵
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F21V8/00
• 分類號: F21V8/00;H01S3/091;G02B6/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

技術領域

本發明涉及一種光纖光源，更特別地說，是指一種功率可調的近高斯譜摻鉺超熒光光纖光源。

背景技術

非相干寬帶光源有很重要的應用，如應用于EDFA測量、光纖光柵研制、光譜測試、光纖傳感、信號處理、波分復用網絡、光纖通信以及低成本的接入網等。與低相干性超輻射發光二極管相比，基于稀土摻雜鉺光纖放大自發輻射(Amplifiedspontaneous?emission，ASE)的寬帶光源由于具有內在極寬的發射譜、高的輸出功率、易與光纖系統耦合和使用壽命長等優點，從而成為制作低相干寬帶光源的最佳選擇，近年來獲得了廣泛的研究。

多種結構的摻鉺超熒光光纖光源(SFS)已被提出和研究，大致可分為單程前向、單程后向、雙程前向、雙程后向等類型。在單程結構中，向前或向后的光子都直接從兩個光纖端輸出。在雙程前向結構中，向后傳輸的光子在到達端面時又被反射回來，從前端輸出，光子在光纖中傳輸時不斷地被受激放大；同理，在雙程后向結構中，向前傳輸德光子在到達端面時被反射回來，從后端輸出。在這些結構中，單程前向結構的光源在帶寬較寬時輸出功率很小，因而一般不被采用。單程后向結構由于實現簡單并且不容易形成激光而被廣泛采用，根據摻鉺超熒光光纖光源的工作原理，這種結構光源的輸出光譜中包含1530nm和1560nm處的兩個峰值。在鉺纖長度固定的情況下，1530nm和1560nm兩個波長的功率譜密度會隨泵浦功率的變化而變化，從而使得輸出光譜的形狀發生很大改變。雙程結構的光源可以得到更高的輸出功率、更好的波長穩定性和更大的帶寬，但是為了得到寬帶平坦輸出需要設計復雜的濾波器。另外，跟單程后向結構相似，對于平坦譜光源，當改變泵浦功率時雙程結構光源的輸出光譜形狀也會隨之發生改變。

美國專利申請號6,144,788，申請日2000年11月7日，公開了一種高穩定光纖光源。該光纖光源為單程后向結構的摻鉺超熒光光纖光源，其泵源的波長是980nm，并采用摻鉺光纖作為光源輸出光譜的濾波器，濾波器在隔離器之前，該結構參見US006144788A中公開的圖5所示。該光纖光源輸出的光譜參見US006144788A中公開的圖6所示。

發明內容

為了解決摻鉺超熒光光纖光源在鉺纖長度固定的情況下，1530nm和1560nm兩個波長的功率譜密度會隨泵浦功率的變化而變化，從而影響輸出光譜的形狀發生很大改變的缺陷，本發明提供一種平均波長在1560nm附近、功率可調的近高斯譜摻鉺超熒光光纖光源。

本發明的一種功率可調的近高斯譜摻鉺超熒光光纖光源的結構為：波長為980nm的泵浦光源1的尾纖與波長為980nm/1550nm的第一波分復用器2的A端入纖熔接，波長為980nm/1550nm的第一波分復用器2的B端尾纖與A段摻鉺光纖3的一端熔接，A段摻鉺光纖3的另一端與波長為980nm/1550nm的第二波分復用器4的A端入纖熔接，波長為980nm/1550nm的第二波分復用器4的D端尾纖與法拉第旋轉鏡5的尾纖熔接，波長為980nm/1550nm的第一波分復用器2的C端尾纖與B段摻鉺光纖6的一端熔接，B段摻鉺光纖6的另一端與隔離器7的入纖熔接。

所述的功率可調的近高斯譜摻鉺超熒光光纖光源，其波長為980nm的泵浦光源1用于輸出980nm的泵浦光11。

所述的功率可調的近高斯譜摻鉺超熒光光纖光源，其第一波分復用器2一方面把980nm泵浦光11傳輸給A段摻鉺光纖3；另一方面把A段摻鉺光纖3產生的C信號光23傳輸給B段摻鉺光纖6；B段摻鉺光纖6作為光源輸出光譜的濾波器。

所述的功率可調的近高斯譜摻鉺超熒光光纖光源，其特征在于：法拉第旋轉鏡5用于反射A信號光21，使光源輸出光譜的輸出功率增強了1.5～2倍。

本發明功率可調的近高斯譜摻鉺超熒光光纖光源的優點在于：

(1)本發明采用雙程后向結構，使得摻鉺超熒光光纖光源輸出的功率大于3mW。

(2)本發明用B段摻鉺光纖6作為A段摻鉺光纖3輸出光譜的濾波器，使得摻鉺超熒光光纖光源輸出的光譜是近高斯形，且光譜的平均波長在1560nm附近，平均波長的溫度穩定性高。

(3)本發明采用法拉第旋轉鏡5作為反射鏡，用于將A段摻鉺光纖3的輸出光波的兩個偏振態的變化相同，使得摻鉺超熒光光纖光源輸出光波的偏振度幾乎接近零。

(4)本發明采用法拉第旋轉鏡5作為反射鏡，輸出光波偏振度的溫度穩定性高。

(5)本發明采用法拉第旋轉鏡5作為反射鏡，輸出光譜的溫度穩定性高。

(6)本發明輸出光譜的平均波長在一定的泵浦功率范圍內基本保持不變。