[發(fā)明專利]摻鉺光纖光源及其產(chǎn)生近高斯譜輸出的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410344851.8
• 申請(qǐng)日: 2014-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN104184038A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀青;黃騰超;洪波;龐斌;車雙良;舒曉武;劉承
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/13
• 分類號(hào): H01S3/13;H01S3/067
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖陀螺應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種摻鉺光纖光源及其產(chǎn)生近高斯譜輸出的方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前應(yīng)用于中低精度的光纖陀螺用光源主要為SLD，SLD光源具有體積小、光譜較寬、近高斯譜型輸出等優(yōu)點(diǎn)，但SLD也有著輸出功率有限、平均波長(zhǎng)對(duì)溫度敏感等明顯不足之處。高精度慣性導(dǎo)航級(jí)光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)穩(wěn)定性要求光源平均波長(zhǎng)穩(wěn)定性<1ppm，SLD很難滿足要求，而摻鉺光纖光源由于具有較高的平均波長(zhǎng)穩(wěn)定性，使其成為高精度光纖陀螺應(yīng)用的首選光源。摻鉺光纖光源是一種自發(fā)輻射放大光源(ASE光源)，具有輸出功率高、寬譜輸出、平均波長(zhǎng)穩(wěn)定性好和無(wú)偏振輻射等優(yōu)點(diǎn)，但其輸出光譜一般為位于1530nm和1560nm波段的雙峰譜型，而光纖陀螺是利用寬譜光的干涉來(lái)進(jìn)行角速度測(cè)量，需要光源具有高斯或近高斯譜型以使得光譜相干函數(shù)值迅速降低來(lái)減少寄生干涉的影響，可見雙峰譜型嚴(yán)重影響了摻鉺光纖光源在光纖陀螺中的應(yīng)用。目前關(guān)于摻鉺光纖光源的譜型研究主要集中于矩形譜，主要是通過(guò)光纖光柵濾波器或介質(zhì)薄膜濾波器對(duì)原始譜型進(jìn)行濾波得到，但這樣的矩形譜要用于光纖陀螺就還需要進(jìn)行矩形譜到高斯譜的光譜整形。由原始雙峰譜到高斯譜的光譜濾波和整形不僅技術(shù)復(fù)雜，而且必將影響摻鉺光纖光源的輸出穩(wěn)定性，功率損耗也會(huì)非常大，這使摻鉺光纖光源在光纖陀螺使用中不再有優(yōu)勢(shì)可言。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有光纖陀螺用摻鉺光纖光源光譜譜型輸出的問(wèn)題，提出一種摻鉺光纖光源及其產(chǎn)生近高斯譜輸出的方法，基于級(jí)聯(lián)濾波的增益調(diào)制技術(shù)，在獲得近高斯譜輸出的同時(shí)能夠具有較高輸出功率和較大譜寬。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種摻鉺光纖光源，包括泵浦激光光源，波分復(fù)用器，n段摻鉺光纖，n-1個(gè)濾波器；其中，泵浦激光光源與波分復(fù)用器相連，波分復(fù)用器的另一端依次連接n段摻鉺光纖，每段摻鉺光纖之間連接有濾波器。?

進(jìn)一步地，還包括一與波分復(fù)用器相連的光隔離器，且最后一段摻鉺光纖末端打成環(huán)結(jié)以形成損耗端。

進(jìn)一步地，還包括一與波分復(fù)用器相連的光隔離器，且最后一段摻鉺光纖末端與一反射鏡相連。

進(jìn)一步地，所述反射鏡為光纖反射鏡或法拉第旋轉(zhuǎn)鏡。

進(jìn)一步地，所述泵浦激光光源為半導(dǎo)體激光器，激光波長(zhǎng)為980nm。

進(jìn)一步地，所述波分復(fù)用器為980nm/1550nm波分復(fù)用器。

進(jìn)一步地，所述n段摻鉺光纖中每段摻鉺光纖長(zhǎng)度相等，且為2-6m，摻鉺光纖的級(jí)聯(lián)數(shù)為3-6級(jí)。

進(jìn)一步地，所述濾波器為中心波長(zhǎng)在1530nm波段的長(zhǎng)周期光纖光柵帶阻濾波器或電介質(zhì)薄膜帶阻濾波器帶。

一種摻鉺光纖光源產(chǎn)生近高斯譜輸出的方法，具體為：將摻鉺光纖分為多段，各段摻鉺光纖之間連接濾波器；使用波長(zhǎng)為980nm的泵浦激光光源泵浦所有摻鉺光纖，濾波器濾除各段摻鉺光纖中產(chǎn)生的1530nm波段種子光，限制1530nm波段種子光進(jìn)入下一段摻鉺光纖進(jìn)行受激輻射放大，最終輸出平均波長(zhǎng)為1550nm波段的近高斯譜。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明方法的具體實(shí)現(xiàn)方案簡(jiǎn)單靈活，易于優(yōu)化設(shè)計(jì)；輸出近高斯譜的平均波長(zhǎng)在1550nm波段；摻鉺光纖光源產(chǎn)生高斯光譜輸出的同時(shí)具有較高的輸出功率和較大的輸出譜寬。

附圖說(shuō)明

圖1?為本發(fā)明的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2?為本發(fā)明用于單程后向四級(jí)級(jí)聯(lián)濾波結(jié)構(gòu)摻鉺光纖光源的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3?為本發(fā)明用于雙程后向四級(jí)級(jí)聯(lián)濾波結(jié)構(gòu)摻鉺光纖光源的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4?為具體實(shí)施例一、具體實(shí)施例二中濾波器透射譜；

圖5?為具體實(shí)施例一中摻鉺光纖光源輸出光譜圖；

圖6?為具體實(shí)施例二中摻鉺光纖光源輸出光譜圖；

圖中，泵浦激光光源1、波分復(fù)用器2、摻鉺光纖3、濾波器4、光隔離器5、反射鏡6。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖并結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。