[實(shí)用新型]一種基于毛細(xì)管的布里淵散射動(dòng)態(tài)光柵產(chǎn)生裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520517737.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN204793608U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱恩亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號(hào): H01S3/30
• 分類號(hào): H01S3/30;G02F1/35
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種光柵產(chǎn)生裝置及方法，具體涉及一種布里淵散射動(dòng)態(tài)光柵產(chǎn)生裝置及方法。

背景技術(shù)

光譜信號(hào)測(cè)量是光學(xué)測(cè)量和檢測(cè)過程中最常用的測(cè)量手段，廣泛應(yīng)用于光通信、國防、航空航天、環(huán)保及材料等領(lǐng)域。在光譜信號(hào)測(cè)量中必須利用光纖光柵進(jìn)行信號(hào)的選取，在測(cè)量的參數(shù)中，測(cè)量分辨率是光譜測(cè)量的最主要的技術(shù)指標(biāo)。由于受到光柵刻痕密度和光束孔徑等參數(shù)的限制，使得基于傳統(tǒng)光柵的光譜儀分辨率最高僅為幾個(gè)pm；相比傳統(tǒng)光柵光譜儀，掃描法布里-珀羅干涉儀雖能提供較高光譜分辨率，但它的波長測(cè)量范圍和光譜分辨率是一對(duì)矛盾參數(shù)，無法在寬波長范圍情況下獲得較高的光譜分辨率。近年來，傳統(tǒng)光譜儀的分辨率已經(jīng)逐漸不能滿足新技術(shù)的發(fā)展需求，成為新興領(lǐng)域發(fā)展的一大瓶頸。新涌現(xiàn)出來的應(yīng)用需求對(duì)現(xiàn)有光譜儀的分辨率提出了挑戰(zhàn)，因此探索新型的光譜分析機(jī)理，發(fā)展超高分辨光譜測(cè)量技術(shù)就成了一種必然趨勢(shì)和目前迫切需要解決的問題。

近年來，光纖中的布里淵動(dòng)態(tài)光柵因具有全光產(chǎn)生、參數(shù)靈活可控的優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛研究應(yīng)用于全光信號(hào)處理、光纖傳感、微波光子學(xué)、光學(xué)存儲(chǔ)和光纖特性表征等，引起研究人員的高度重視。董永康等研究人員提出的實(shí)用新型專利基于布里淵動(dòng)態(tài)光柵的光譜分析裝置及其分析方法，申請(qǐng)?zhí)?01310231671.4，利用普通單模光纖產(chǎn)生布里淵動(dòng)態(tài)光柵進(jìn)行光譜分析；董永康等研究人員提出的實(shí)用新型專利基于受激布里淵散射動(dòng)態(tài)光柵的微波光子濾波器及其濾波方法，申請(qǐng)?zhí)?01310233987.7，利用保偏光纖產(chǎn)生布里淵動(dòng)態(tài)光柵進(jìn)行微波光子濾波設(shè)計(jì)。目前，他們都是利用普通單模光纖或者保偏光纖產(chǎn)生布里淵動(dòng)態(tài)光柵，這些布里淵動(dòng)態(tài)光柵的研究與開發(fā)都是集中在固定頻率泵浦光產(chǎn)生固定光柵，因此，其反射波長也是固定的，限制了在高分辨率光譜分析技術(shù)中的應(yīng)用。近年來，在激光技術(shù)、電子技術(shù)及新型光電探測(cè)元件發(fā)展的推動(dòng)下，光譜分辨率和動(dòng)態(tài)范圍都提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，在利用普通單模光纖或者保偏產(chǎn)生的布里淵動(dòng)態(tài)光柵很難滿足這些新的挑戰(zhàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于毛細(xì)管的布里淵散射動(dòng)態(tài)光柵產(chǎn)生裝置及方法，不僅能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的布里淵動(dòng)態(tài)光柵，而且能夠獲得高精度可調(diào)諧的動(dòng)態(tài)光柵柵距等參數(shù)。

技術(shù)方案：本實(shí)用新型提供了一種基于毛細(xì)管的布里淵散射動(dòng)態(tài)光柵產(chǎn)生裝置，包括兩條光路，一條光路為依次連接的激光器、耦合器、放大器、第一偏振控制器和非線性光纖，另一條從所述耦合器出發(fā)依次連接第二偏振控制器、調(diào)制器、偏振合束器最后回到非線性光纖，還包括同步控制器，所述同步控制器與激光器相連的同時(shí)通過微波信號(hào)源連接所述調(diào)制器；所述非線性光纖是以毛細(xì)管為載體的光纖，所述毛細(xì)管內(nèi)部填充有折射內(nèi)芯。

由于布里淵動(dòng)態(tài)光柵本質(zhì)上是由相干聲波場(chǎng)激發(fā)的折射率光柵，一般是泵浦光1和泵浦光2，其頻率差等于光纖布里淵頻移且以相同的偏振態(tài)(x偏振)從光纖兩端注入光纖，通過受激布里淵散射效應(yīng)激發(fā)出相干聲波場(chǎng)，形成布里淵動(dòng)態(tài)光柵。本實(shí)用新型的兩條光路正是用于產(chǎn)生兩路泵浦光，并在非線性光線中生成穩(wěn)定且可調(diào)諧的布里淵動(dòng)態(tài)光柵。

進(jìn)一步，所述毛細(xì)管介質(zhì)為石英毛細(xì)管，可以增強(qiáng)毛細(xì)管的非線性特性，產(chǎn)生較強(qiáng)的布里淵散射效應(yīng)。

進(jìn)一步，所述折射內(nèi)芯為四氯化碳、二硫化碳及石墨烯中的一種或幾種，可以通過改變介質(zhì)中的種類及比例控制混合液的折射率，從而實(shí)現(xiàn)液芯光纖的單模傳輸。

進(jìn)一步，所述毛細(xì)管的內(nèi)徑范圍為2～10μm。

進(jìn)一步，還包括與偏振合束器連接的探測(cè)激光器，探測(cè)信號(hào)光以y偏振態(tài)注入光纖，就可以被布里淵動(dòng)態(tài)光柵反射形成反射信號(hào)。

優(yōu)選的，所述激光器為可調(diào)諧單頻激光器，所述放大器為功率可調(diào)諧的摻餌光纖放大器。

有益效果：本實(shí)用新型提出的一種基于毛細(xì)管的布里淵散射動(dòng)態(tài)光柵產(chǎn)生裝置，在毛細(xì)管內(nèi)部填充折射內(nèi)芯制成非線性光纖，通過控制主激光器的波長、功率和微波信號(hào)源的頻率來調(diào)節(jié)布里淵動(dòng)態(tài)光柵的特性；因此，本實(shí)用新型不僅能夠產(chǎn)生布里淵動(dòng)態(tài)光柵，而且能夠獲得可調(diào)諧光柵特性的動(dòng)態(tài)光柵，同時(shí)大大降低了電磁干擾，且具有體積小、精度高、成本低廉和結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖；

圖2為本實(shí)用新型的布里淵動(dòng)態(tài)光柵的激發(fā)和探測(cè)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。

實(shí)施例：