[發明專利]一種大容量光纖光柵傳感解調系統光源

在審

• 申請號: 201410049046.2
• 申請日: 2014-02-12
• 公開（公告）號: CN104218449A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 王嵚;王江;孫福林
• 申請（專利權）人: 中科融通物聯科技無錫有限公司
• 主分類號: H01S5/50
• 分類號: H01S5/50;H01S5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光通信以及光纖傳感技術領域，尤其是涉及光纖激光器在光纖布拉格光柵傳感系統作為光源的應用，即一種基于SOA的可調諧的環形激光器。

背景技術

利用半導體光放大器(Semiconductor?Optical?Amplifier，SOA)通過光纖反饋構成的環形腔激光器，有許多獨特的優點，具有較高的平均輸出功率，波長穩定，穩定的高重復頻率，使它在光纖通信和全光信號處理技術中有可能獲得潛在的廣泛應用，尤其在光傳感領域很有應用前景。

寬譜光源一般由SOA發出的自發輻射譜構成，SOA的在注入350mA電流時，自發輻射譜的寬度約在100nm左右，而總功率不到2mW，對于精細度為600，FSR為80nm的F-P濾波器，輸出光譜的譜寬一般在0.13-0.16nm，在SOA自發輻射譜較高的區域，每個波長分配到的光功率僅在20-30μW，分配到多個支路上每個波長僅有幾個μW，遠遠不能滿足信號檢測與處理的要求；對于單個泵浦的EDFA，自發輻射譜的功率一般在30-50mW，增益譜在1530-1560nm，每個波長分配到的光功率僅在40-60μW，分配到多個支路上每個波長也在μW級。在光纖光柵傳感工程中，如果利用傳統的寬帶光源，光功率較小，經過窄帶F-P濾波器后再分配到每個光柵上的功率更小，因此系統的信噪比不高，在實際工程應用中，由于通道光纖長度長，可能會有所損耗，因此會限制系統復用能力，從而限制系統的規模。

本系統采用了環形激光器結構，半導體光放大器為SOA，其輸出光譜比濾波器的帶寬要寬得多，范圍約60nm，F-P濾波器在掃描電壓控制下，對整個波長范圍進行掃描，當FBG的反射光波長與F-P濾波器的透射光波長相同時，則輸出激光。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提出一種可調諧的環形激光器，旨在實現可調諧激光的輸出。

本發明的技術方案是：

一種可調諧環形激光器，其特征在于包括：半導體光放大器(SOA)，兩個光隔離器，寬帶濾波器，可調諧F-P濾波器與分光比為40/60的1×2光耦合器，所述分光比為40/60的1×2光耦合器，有三個端口，其中端口一為唯一輸入端口，端口二60％的輸出光端口，端口三為40％的輸出光端口。所述半導體光放大器輸出端通過光纖連接至光隔離器一，所述光隔離器一通過光纖連接至可調諧F-P濾波器，所述可調諧F-P濾波器通過光纖連接至1×2光耦合器的一端口，所述1×2光耦合器的二端口通過光纖連接至光隔離器二，所述光隔離器二通過光纖連接至寬帶濾波器，所述寬帶濾波器通過光纖連接至半導體光放大器的輸入端。所述1×2光耦合器的三端口輸出激光。本發明基于SOA正反饋環，形成飽和增益，壓電陶瓷用于調制F-P濾波器的腔長，進而實現了較高功率可調諧激光輸出。

優選地，所述半導體光放大器(SOA)，兩個光隔離器，寬帶濾波器，可調諧F-P濾波器與分光比為40/60的1×2光耦合器均為全保偏器件。

優選地，本發明中的所述光纖耦合器為1×2耦合方式，其分光比為40/60，也可根據實際應用確定。

優選地，在系統中引入的寬帶濾波器譜寬約為75nm，使實際環形激光器的輸出波長限定在1525～1600nm的范圍。

優選地，系統中F-P濾波器的自由譜區為80nm，精細度為500～600。

優選地，向所述半導體光放大器(SOA)注入的電流為250mA左右，環形激光器輸出的激光功率超過12mW。

優選地，光纖環的長度為2m，也可根據實際應用確定。

本發明的有益技術效果是：

本發明提供的可調諧環形激光器，由于僅使用簡單環形結構，正反饋環，形成飽和增益，實現了較高功率的穩定的激光輸出。由于F-P濾波器的腔長由壓電陶瓷來調制，實現了輸出激光波長的可調諧。由于采用的光學器件均為全保偏結構，這樣實現了穩定的單偏振態激光。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

其中：1為半導體光放大器(SOA)，2為光隔離器，3為可調諧F-P濾波器，4為分光比為40/60的1×2光耦合器，5為光隔離器，6為寬帶濾波器，7為壓電陶瓷。41為耦合器的第一端口，42為耦合器的第二端口，43為耦合器的第三端口。

本發明目的的實現，功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式