[發明專利]一種基于光褪色的抗輻射寬譜光纖光源

無效

• 申請號: 201210213355.X
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102751648A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 楊遠洪;索鑫鑫;楊明偉
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/13;H01S3/10;G02B6/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 李有浩

技術領域

本發明涉及一種寬帶光纖光源，更特別地說，涉及一種基于主動光褪色的抗輻射寬帶光纖光源。

背景技術

作為一種有源光纖器件的增益和傳輸介質，摻鉺光纖已經廣泛的應用于陸地和海底長線或者高分布式通信系統。隨著空間技術的不斷發展，基于摻鉺光纖的有源器件在空間的應用潛力已受到人們越來越多的關注。但太空充滿宇宙射線的特殊環境必須引起人們重視。研究表明，在采用特殊的工藝技術時，泵浦激光器、普通光纖器件和器件尾纖已經具備較好的抗輻照能力，而摻鉺光纖作為有源光纖器件的增益和傳輸介質，與普通光纖不同，除了摻Ge外，還根據需要摻雜了較高濃度的Al、Er和P等離子，這種材料結構使得摻鉺光纖對輻照具有很高的敏感度。輻照射線能改變摻鉺光纖的工作特性，甚至使之失效，這會對摻鉺光纖光源與系統的可靠性和壽命造成嚴重影響，因此對摻鉺光纖光源的防護技術的研究是空間應用必須解決的一項重要課題。

目前對摻鉺光纖光源抗輻照問題的解決大都采用被動防護的方法，沒有從本質上探索解決其抗輻照問題。被動防護法雖然能通過加重金屬屏蔽來提高摻鉺光纖光源的抗輻射性能，但在空間應用中過多的質量增加是不允許的。

專利申請號CN?201110307869.7中公開了“一種抗輻射的寬譜光纖光源”，980nm泵浦光經波分復用器耦合入摻鉺光纖中，經鉺離子的自發放大輻射后輸出的混合光；混合光經第二波分復用器、反射鏡后形成反射光；從第二波分復用器輸出的殘余980nm的泵浦光經980nm監控探測器轉換成電壓信號輸出。該方法通過控制摻鉺光纖中980nm泵浦光和光譜濾波技術實現寬譜光纖光源的抗輻射特性。

摻鉺光纖中，輻照引起的損耗是由于色心的產生；色心是由材料中的帶電結構缺陷以及本身的摻雜和不純俘獲高能射線電離的電子和空穴形成的，在熱、光等作用下輻照產生的損傷會得到恢復，這一過程這被稱為褪色效應?；谕噬目馆椪占夹g主要有兩種，一種是熱褪色，另一種是光褪色。對于熱褪色這種方法，需要加熱到很高的溫度（300℃）才能產生明顯的褪色效應，而如此高的溫度會對其它光學器件造成傷害，因此不適合空間應用。光褪色抗輻射技術具有方法簡單、適用性強、褪色效率高的獨特優點，對于空間應用而言，是一種具有廣闊發展潛力的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于光褪色的抗輻射寬譜光纖光源，該光纖光源為雙程后向結構；光路結構中摻鉺光纖采用摻鉺光子晶體光纖作為增益介質，該摻鉺光子晶體光纖具有較低的截止波長，能保證多波長的光在所述摻鉺光子晶體光纖中有效的傳輸；采用多個特殊波長激光器同時泵浦，大大增強了摻鉺光纖輻射條件下的光褪色效應，結合光譜濾波技術從而保證光纖光源輻照環境中輸出的超熒光具有較高的平均波長和輸出功率穩定性。

本發明的一種基于光褪色的抗輻射寬譜光纖光源，其包括有980nm激光器（1）、810nm激光器（2）、665nm激光器（3）、第一波分復用器（4）、摻鉺光子晶體光纖（5）、第二波分復用器（6）、第一光譜濾波器（7）、第三波分復用器（8）、第二光譜濾波器（9）和光纖隔離器（10）；

980nm激光器（1）的尾纖與第一波分復用器（4）的第一接頭（41）熔接；

810nm激光器（2）的尾纖與第三波分復用器（8）的第二接頭（82）熔接；

665nm激光器（3）的尾纖與第三波分復用器（8）的第三接頭（83）熔接；

第一波分復用器（4）的第二接頭（42）與第二光譜濾波器（9）的入纖端熔接，第一波分復用器（4）的第三接頭（43）與摻鉺光子晶體光纖（5）的第一接頭（501）熔接；

摻鉺光子晶體光纖（5）的第二接頭（502）與第二波分復用器（6）的第一接頭（61）熔接，第二波分復用器（6）的第二接頭（62）與第一光譜濾波器（7）的第一接頭（71）熔接，第二波分復用器（6）的第三接頭（63）與第三波分復用器（8）的第一接頭（81）熔接；

第二光譜濾波器（9）的出纖端與光纖隔離器（10）的入纖端熔接，光纖隔離器（10）的出纖端作為光輸出端，所述光輸出端用于輸出穩定的超熒光。

本發明的一種基于光褪色的抗輻射寬譜光纖光源，其光傳播方式為：