[發(fā)明專利]一種動(dòng)態(tài)光纖光柵與光纖Bragg光柵構(gòu)成的諧振腔系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710043134.5
• 申請(qǐng)日: 2017-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN106602394B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇雪梅;孟瑜;卓仲暢;龐姸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/067
• 分類號(hào): H01S3/067;H01S3/08
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 王恩遠(yuǎn)

本發(fā)明的一種動(dòng)態(tài)光纖光柵與Bragg光柵構(gòu)成的諧振腔系統(tǒng)屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)有F?P腔(4)和信號(hào)處理系統(tǒng)(5)，其特征在于結(jié)構(gòu)還有非相干泵浦光源(1)、信號(hào)光源(2)和波分復(fù)用器(3)。本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)光纖光柵與Bragg光纖光柵的透射、反射特性的主動(dòng)調(diào)節(jié)，有效提高了兩只光柵的輸出特性的對(duì)稱性，諧振腔的中心波長、模式間隔、譜線線寬等參量動(dòng)態(tài)可調(diào)，易于加工，使用靈活，在折射率傳感，窄帶濾波器，光信號(hào)的微分運(yùn)算，多通道光存儲(chǔ)等方面均有重要的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光纖器件，可以應(yīng)用于光纖通信領(lǐng)域，用于光信號(hào)的微積分運(yùn)算，色散補(bǔ)償或窄帶濾波器，以及光纖傳感，多通道光存儲(chǔ)等方面。

背景技術(shù)

一對(duì)光纖Bragg光柵構(gòu)成的法布里-珀羅(F-P)腔，在光濾波器、傳感器和窄帶激光器等方面有很多重要的應(yīng)用價(jià)值。例如在生物芯片上利用光纖光柵諧振腔，可以測量單生命細(xì)胞的折射率。在有細(xì)胞和無細(xì)胞的兩種情況下，當(dāng)細(xì)胞周圍緩沖液改變時(shí)，將會(huì)引起諧振腔透射光譜發(fā)生變化，從而確定細(xì)胞的有效折射率和有效厚度。又例如在量子光學(xué)領(lǐng)域，利用光脈沖通過光纖Bragg光柵對(duì)組成F-P腔勢(shì)壘結(jié)構(gòu)的共振與非共振隧道效應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)光波的超慢或超快傳播，甚至其群時(shí)延為零，實(shí)現(xiàn)光脈沖的存儲(chǔ)。基于不同的應(yīng)用，現(xiàn)有的光纖光柵諧振腔的制作通常有兩種做法，1.將一對(duì)在光纖上寫入的Bragg光柵，分離一段距離并且對(duì)齊形成法布里-珀羅(F-P)諧振腔。2.利用紫外光干涉等方法直接在光纖上寫入的Bragg光柵對(duì)。通過選擇兩端合適的光柵長度，折射率調(diào)制深度，以及兩光柵之間的腔長等參數(shù)來控制F-P腔的輸出光譜特性。第一種結(jié)構(gòu)便于單細(xì)胞囚禁在諧振腔中，但比較難于加工兩個(gè)完全一樣的Bragg光柵，從而不利于獲得優(yōu)異的諧振腔特性。第二種結(jié)構(gòu)便于與現(xiàn)有的光纖器件的接入，但同樣由于Bragg光柵對(duì)的不對(duì)稱問題，不利于制作有效的諧振腔。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的光纖光柵諧振腔制作困難問題，提供一種易于制作、易于調(diào)節(jié)的由動(dòng)態(tài)光纖光柵與光纖Bragg光柵構(gòu)成的F-P諧振腔系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案解決：

一種動(dòng)態(tài)光纖光柵與光纖Bragg光柵構(gòu)成的諧振腔系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)有F-P腔4和信號(hào)處理系統(tǒng)5，其特征在于結(jié)構(gòu)還有非相干泵浦光源1、信號(hào)光源2和波分復(fù)用器3。其中F-P腔4的結(jié)構(gòu)為，一段長度為L₁的摻鉺光纖和一段長度為L₂的Bragg光纖光柵中間夾著一段長度為L的自由間隙或普通光纖；其中非相干泵浦光源1、信號(hào)光源2分別與波分復(fù)用器3的兩個(gè)輸入端相連，波分復(fù)用器3的輸出端與F-P腔4的摻鉺光纖端相連，F(xiàn)-P腔4的Bragg光纖光柵端與信號(hào)處理系統(tǒng)5相連。

本發(fā)明的一種動(dòng)態(tài)光纖光柵與Bragg光柵構(gòu)成的諧振腔系統(tǒng)中，所述的信號(hào)光源2可以是連續(xù)信號(hào)光源或時(shí)變信號(hào)光源；所述的時(shí)變信號(hào)光源結(jié)構(gòu)為，連續(xù)光激光器21的輸出端接光隔離器22的輸入端，光隔離器22的輸出端接電光相位調(diào)制器23的光信號(hào)輸入端，函數(shù)發(fā)生器24接電光相位調(diào)制器23的電信號(hào)觸發(fā)輸入端，電光相位調(diào)制器23的輸出端接偏振控制器25的輸入端，偏振控制器25的輸出端作為所述的時(shí)變信號(hào)光源的輸出端。

本發(fā)明的一種動(dòng)態(tài)光纖光柵與Bragg光柵構(gòu)成的諧振腔系統(tǒng)中，所述的信號(hào)處理系統(tǒng)5是光譜儀或者帶有光電轉(zhuǎn)換器件的示波器。

本發(fā)明的一種動(dòng)態(tài)光纖光柵與Bragg光柵構(gòu)成的諧振腔系統(tǒng)中，構(gòu)成F-P腔4的摻鉺光纖長度L₁優(yōu)選50cm，Bragg光纖光柵的長度L₂優(yōu)選1cm，摻鉺光纖與Bragg光纖光柵的自由間隙或普通光纖的長度L優(yōu)選20cm。

本發(fā)明的一種動(dòng)態(tài)光纖光柵與Bragg光柵構(gòu)成的諧振腔系統(tǒng)中，所述的非相干泵浦光源1的波長優(yōu)選980nm或1480nm，信號(hào)光源2的波長優(yōu)選1550nm，構(gòu)成F-P腔4所用的Bragg光纖光柵的波長優(yōu)選1550nm。