[發明專利]基于雙波長單頻光纖激光器的微波信號源

有效

• 申請號: 201310074311.8
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN103188019A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 徐善輝;馮洲明;莫樹培;楊中民;張勤遠
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H01S1/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.基于雙波長單頻光纖激光器的微波信號源，其特征在于包括光電轉換芯片（1）、光隔離芯片（2）、雙通帶濾波器（3）、高增益光纖（4）、耦合透鏡（6）和半導體泵浦激光器（7），其還包括二色鏡（5）或寬帶光纖光柵（8），光電轉換芯片（1）與光隔離芯片（2）輸出端連接，光隔離芯片（2）輸入端與耦合輸出雙通帶濾波器（3）連接；雙通帶濾波器（3）經高增益光纖（4）與二色鏡（5）寬帶光纖光柵（8）組成激光腔；半導體泵浦激光器（7）產生的泵浦光經由耦合透鏡（6）耦合后再經由二色鏡（5）至高增益光纖（4）后端的纖芯中，進行纖芯泵浦，經雙通帶濾波器（3）產生的雙波長單頻激光信號的兩個不同波長的光波，在光電轉換芯片（1）處相拍，最后在輸出端得到差頻微波信號。

2.根據權利要求1所述的基于雙波長單頻光纖激光器的微波信號源，其特征在于：所述高增益光纖（4）為稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖，其纖芯成分為磷酸鹽玻璃，組成為70P₂O₅-8Al₂O₃-15BaO-4La₂O₃-3Nd₂O₃，所述高增益光纖（4）的纖芯摻雜高濃度的發光離子，所述發光離子為鑭系離子、過渡金屬離子中一種或多種的組合體,所述發光離子摻雜濃度大于1×10¹⁹ions/cm3,且在其纖芯中是均勻摻雜。

3.根據權利要求2所述的基于雙波長單頻光纖激光器的微波信號源，其特征在于：所述高增益光纖（4）是保偏的稀土摻雜磷酸鹽單模玻璃光纖。

4.根據權利要求1所述的基于雙波長單頻光纖激光器的微波信號源，其特征在于：所述高增益光纖（4）的單位長度增益大于1?dB/cm，光纖長度為0.5～5cm。

5.根據權利要求1所述的基于雙波長單頻光纖激光器的微波信號源，其特征在于：所述雙通帶濾波器（3）的通帶頻譜特征表現為位于高增益光纖（4）增益帶寬內的兩個反射峰，兩個反射峰的譜寬都小于0.15nm，反射峰中心波長反射率為10~95%，兩個反射峰中心波長間的頻率間隔大于10?GHz。

6.根據權利要求5所述的基于雙波長單頻光纖激光器的微波信號源，其特征在于：所述雙通帶濾波器（3）為全光纖結構，是一對反射率和反射譜都相同的均勻光纖光柵構成的F-P濾波器，或是一個相移光纖光柵（10），或是其它具有類似所述通帶頻譜特征的濾波器。

7.根據權利要求1所述的基于雙波長單頻光纖激光器的微波信號源，其特征在于：所述雙波長單頻光纖激光器是短直腔結構，其前腔鏡是雙通帶濾波器（3），后腔鏡可采用二色鏡（5）或寬帶光纖光柵（8），激光腔長度為1~150mm；其中以二色鏡（5）為后腔鏡時，二色鏡（5）為單獨的鍍膜器件，或為直接在高增益光纖（4）研磨拋光后的一側端面鍍上薄膜形成，所述薄膜對激光信號波長反射率大于95%，對泵浦波長透射率大于90%；所述寬帶光纖光柵（8）是對泵浦光高透，透射率大于90％，而對激勵信號波長高反，反射率大于95％，其3dB反射譜寬為0.1nm～10nm。

8.根據權利要求1所述的基于雙波長單頻光纖激光器的微波信號源，其特征在于：所述雙通帶濾波器（3）、高增益光纖（4）和二色鏡（5）或寬帶光纖光柵（8）之間是通過將相接處的相應端面進行研磨拋光后，實現端對端耦合的。

9.根據權利要求2所述的基于雙波長單頻光纖激光器的微波信號源，其特征在于：所述鑭系離子為Er³⁺,?Yb³⁺,?Tm³⁺,Gd³⁺,Tb³⁺,Dy³⁺,Ho³或Lu³⁺。

10.根據權利要求2所述的基于雙波長單頻光纖激光器的微波信號源，其特征在于：所述過渡金屬離子為Cu²⁺,Co²⁺,Cr³⁺,Fe²⁺或Mn²⁺。