[發(fā)明專利]一種產(chǎn)生高階矢量耗散孤子的新方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610125224.4
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105607382A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鷺明
• 申請（專利權(quán)）人: 西安新納信息科技有限公司
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50219
• 代理人: 高姜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種方法，具體是一種基于半導(dǎo)體可飽和吸收鏡的高階矢量耗散孤子產(chǎn)生方法。

背景技術(shù)

具有多個(gè)孤子分量且各孤子分量耦合在一起以相同的群速度在介質(zhì)中傳播的孤子稱為矢量孤子。單模光纖通常都具有弱的雙折射，可以認(rèn)為光纖中存在兩個(gè)正交的偏振方向，因此單模光纖中有可能產(chǎn)生矢量孤子。CurtisRMenyuks首先預(yù)言了光纖中的矢量孤子([1]C.R.Menyuk,"Stabilityofsolitonsinbirefringentopticalfibers.I:Equalpropagationamplitudes,"Opt.Lett.12,614-616(1987))。對于相位鎖定矢量孤子，它們的脈沖時(shí)域形狀和偏振態(tài)在傳播過程中保持不變。對于群速度鎖定的矢量孤子，雖然光纖雙折射可以導(dǎo)致兩個(gè)正交的偏振分量的群速度不一樣，但是兩個(gè)偏振分量通過自相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制從而使中心波長發(fā)生偏移，因此在在弱雙折射光纖中兩個(gè)偏振方向上產(chǎn)生的孤子可以相互捕獲，并作為一個(gè)整體在光纖中傳輸。光纖中矢量孤子的產(chǎn)生取決于群速度色散和非線性科爾效應(yīng)之間的相互作用，而光纖激光器中矢量孤子的產(chǎn)生還受到腔的增益與損耗以及腔的邊界條件的影響。

產(chǎn)生于正色散光纖激光器的耗散孤子具有豐富的動力學(xué)特征，引起了研究者的極大興趣。基階矢量耗散孤子的研究已有所報(bào)道([2]LumingZhao.Dissipativesolitontrappinginnormaldispersion-fiberlasers[J].Opt.Lett.16(13),1902-1904(2010))，但高階矢量耗散孤子的形成還未見諸文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決目前尚未有產(chǎn)生高階矢量耗散孤子的問題，本發(fā)明提供一種基于半導(dǎo)體可飽和吸收鏡的高階矢量耗散孤子產(chǎn)生方法，實(shí)現(xiàn)高階矢量耗散孤子光脈沖輸出。

本方法具體實(shí)施方案：所需器件包括泵浦源、波分復(fù)用器、摻鉺光纖、光耦合器、光環(huán)行器、半導(dǎo)體可飽和吸收鏡、偏振分束器和兩個(gè)偏振控制器；其中波分復(fù)用器跟光耦合器都由色散補(bǔ)償光纖制成。波分復(fù)用器、摻鉺光纖、光耦合器、光環(huán)行器、半導(dǎo)體可飽和吸收鏡和腔內(nèi)偏振控制器通過單模被動光纖依次連接成光纖環(huán)形腔，整個(gè)腔的色散為正。泵浦源通過波分復(fù)用器的泵浦光輸入端口把泵浦光注入光纖環(huán)形腔。

通過腔外偏振控制器有效調(diào)節(jié)腔內(nèi)輸出的基階矢量耗散孤子兩正交成分之間的相位，使相位差為2π的整數(shù)倍。經(jīng)過偏振控制器后基階矢量耗散孤子通過偏振分束器，基階矢量孤子的兩個(gè)正交成分分別在偏振分束器的橫軸和縱軸上投影疊加。橫軸的投影結(jié)果為兩個(gè)同相位的脈沖疊加成一個(gè)單峰脈沖，縱軸投影結(jié)果為雙峰脈沖，兩個(gè)峰之間的相位差為π。本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)高階矢量耗散孤子光脈沖輸出。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)組成示意圖；

圖2為腔內(nèi)輸出基階矢量耗散孤子的時(shí)域脈沖強(qiáng)度；

圖3為腔內(nèi)輸出基階矢量耗散孤子的光譜圖；

圖4為高階矢量耗散孤子的時(shí)域脈沖強(qiáng)度；

圖5為高階矢量耗散孤子的光譜圖；

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種產(chǎn)生高階矢量耗散孤子的新方法，所需器件包括泵浦源1、波分復(fù)用器2、摻鉺光纖3、光耦合器4、偏振控制器5、光環(huán)行器6、半導(dǎo)體可飽和吸收鏡7、偏振控制器8和偏振分束器9；波分復(fù)用器2、摻鉺光纖3、光耦合器4、偏振控制器5、光環(huán)行器6、半導(dǎo)體可飽和吸收鏡7通過單模被動光纖依次連接成正色散光纖環(huán)形腔，泵浦源1通過波分復(fù)用器的泵浦光輸入端口2a把泵浦光注入光纖環(huán)形腔，所述光耦合器4的輸出端4c輸出腔內(nèi)振蕩產(chǎn)生的基階矢量耗散孤子，偏振控制器8聯(lián)合偏振分束器9將基階矢量耗散孤子轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠A矢量耗散孤子激光脈沖。

本實(shí)施方法中，所述的泵浦源1采用波長為1480nm的光纖激光器。為防止殘余泵浦光對半導(dǎo)體可保和吸收鏡的損害，本實(shí)方法中采用反向泵浦結(jié)構(gòu)，標(biāo)記A為泵浦光輸入。B為高階矢量耗散孤子的激光輸出。

所述的波分復(fù)用器2為1480/1550nm波分復(fù)用器，其中標(biāo)記2a、2b和2c分別為該波分復(fù)用器的泵浦端、公共端和信號端。

所述的摻鉺光纖3采用2m長的摻鉺光纖作為激光增益介質(zhì)，可選用OFSEDF80。

所述的光耦合器4采用90：10光耦合器。其中標(biāo)記4a、4b、4c分別為該光耦合器的輸入端、90％端、10％輸出端。