[發(fā)明專利]基于具有偏振控制器的2微米主動(dòng)鎖模光纖激光器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410112609.8
• 申請(qǐng)日: 2014-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN103956639A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李齊良;朱夢(mèng)云;張真;李冬強(qiáng);胡淼;唐向宏;曾然;魏一振;周雪芳;盧旸;錢正豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/067
• 分類號(hào): H01S3/067;H01S3/08;H01S3/11;H01S3/17
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光信息技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于偏振控制器的2微米主動(dòng)鎖模光纖激光器。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)地高速發(fā)展，光纖激光器在光通信技術(shù)領(lǐng)域中具有越來(lái)越重要的作用。而隨著密集波分復(fù)用（DWDM）光通信技術(shù)的迅速發(fā)展，光纖激光器如摻鉺光纖激光器、光纖拉曼激光器和受激布里淵光纖激光器都已經(jīng)被研制出來(lái)并投入使用。而近年來(lái)，2微米鎖模光纖激光器由于能實(shí)現(xiàn)2微米波段的通信，還能用在醫(yī)學(xué)上，而成為了當(dāng)今光纖激光器研究中的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于偏振控制器的2微米鎖模光纖激光器。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：基于偏振控制器的2微米鎖模光纖激光器，包括泵浦源和第一耦合器、隔離器、頻率調(diào)制器、摻銩光纖、第二耦合器、第一偏振控制器、色散補(bǔ)償光纖、第二振控制器。泵浦波源與第一耦合器的第一端口連接，第一耦合器的第二端口與隔離器的第一端口相連，隔離器的第二端口與頻率調(diào)制器第一端口相連，頻率調(diào)制器第二端口與摻銩光纖的第一個(gè)端口連接，摻銩光纖的第二個(gè)端口與第二耦合器第一端口連接，第二耦合器第二端口與第一偏振控制器第一端口連接，第一偏振控制器第二端口與色散補(bǔ)償光纖的第一個(gè)端口連接，色散補(bǔ)償光纖的第二個(gè)端口與第二偏振控制器第一端口相連，第二偏振控制器第二端口與第一耦合器第三端口連接，脈沖信號(hào)從第二耦合器的第三端口輸出。?

基于摻銩光纖的在2微米處高增益特性，泵浦光能量在銩離子的能級(jí)內(nèi)，首先產(chǎn)生自發(fā)發(fā)光，提供的種子光在泵浦光作用下，產(chǎn)生受激輻射，得到激光，在頻率調(diào)制器作用下，發(fā)生主動(dòng)鎖模，最終激光的模式被鎖定，產(chǎn)生高重復(fù)率的激光。

本發(fā)明采用偏振控制器、頻率調(diào)制器，能夠較好地對(duì)激光進(jìn)行主動(dòng)鎖模；通過(guò)調(diào)節(jié)諧振腔長(zhǎng)度，以及調(diào)制頻率進(jìn)行優(yōu)選，能夠獲得不同重復(fù)率的高速脈沖。

本發(fā)明首先采用摻銩光纖，通過(guò)將自發(fā)輻射的光信號(hào)，再次放大滿足諧振條件發(fā)生自激振蕩，產(chǎn)生高速脈沖。

本發(fā)明摻銩光纖激光器易于與光纖系統(tǒng)集成、脈沖重復(fù)率高，其特別適于光通信系統(tǒng)的應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明摻銩光纖激光器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2?為電光調(diào)制器的頻率為10?GHz時(shí)光脈沖信號(hào)幅度變化圖。

圖3為電光調(diào)制器的頻率為5?GHz時(shí)光脈沖信號(hào)幅度變化圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，一種具有偏振控制器的2微米鎖模光纖激光器，包括泵浦源1、第一耦合器2、隔離器3、頻率調(diào)制器4、摻銩光纖5、第二耦合器6、第一偏振控制器7、色散補(bǔ)償光纖8、第二振控制器9。泵浦源的波長(zhǎng)是793nm，摻銩光纖長(zhǎng)度10?m，腔的長(zhǎng)度300m，頻率調(diào)制器的頻率最高為10?GHz，第一耦合器的耦合比為50:50，第二個(gè)耦合器的耦合比為90:10，色散補(bǔ)償光纖群色散系數(shù)0.14ps²/m,長(zhǎng)度10?m。

泵浦源與第一耦合器的第一端口a連接，第一耦合器的第二端口b與隔離器的第一端口c相連，隔離器的第二端口d與頻率調(diào)制器第一端口e相連，頻率調(diào)制器第二端口f與摻銩光纖的第一個(gè)端口g連接，摻銩光纖的第二個(gè)端口h與第二耦合器第一端口i連接，第二耦合器第二端口j與第一偏振控制器第一端口k連接.?第一偏振控制器第二端口l與色散補(bǔ)償光纖的第一個(gè)端口m連接，色散補(bǔ)償光纖的第二個(gè)端口n與第二偏振控制器的第一端口o相連，第二偏振控制器的第二端口p第一耦合器第三端口q連接,脈沖信號(hào)從第二耦合器的第三端口r輸出。?

產(chǎn)生脈沖的重復(fù)率與調(diào)制器的頻率、諧振腔的長(zhǎng)度有關(guān)。調(diào)節(jié)調(diào)制器的頻率與腔長(zhǎng)匹配，調(diào)節(jié)偏振控制器的起偏方向，輸出脈沖的重復(fù)率和峰值功率會(huì)發(fā)生改變，根據(jù)實(shí)際需要得到能得到想要的脈沖序列。為了盡可能地減少損耗，各個(gè)器件的連接點(diǎn)直接熔接在一起。

本發(fā)明一種具有偏振控制器的2微米鎖模主動(dòng)光纖激光器：

1、根據(jù)所產(chǎn)生激光脈沖峰值功率特點(diǎn)，選擇合適功率泵浦波、以滿足產(chǎn)生脈沖的條件。

2、根據(jù)產(chǎn)生脈沖的重復(fù)率，選擇合適的諧振腔的腔長(zhǎng)。

3、根據(jù)所需要的脈沖重復(fù)率的預(yù)期值，來(lái)決定調(diào)制器的調(diào)制頻率。

4、根據(jù)所產(chǎn)生峰值功率特點(diǎn)，調(diào)節(jié)偏振控制器的偏振方向到最優(yōu)值。

圖2中調(diào)制器頻率為10GHZ，該調(diào)制器相當(dāng)于時(shí)間透鏡，產(chǎn)生多個(gè)模式，通過(guò)模式之間的競(jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)生了較高重復(fù)率激光脈沖。?

圖3中調(diào)制器頻率為5GHZ，同樣該調(diào)制器相當(dāng)于時(shí)間透鏡，產(chǎn)生多個(gè)模式，通過(guò)模式之間的競(jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)生較高重復(fù)率激光脈沖。