[發明專利]多波形光脈沖合成器

在審

• 申請號: 201710116202.6
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106711739A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 董小偉
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;G02B6/26;G02B6/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光通信、激光領域，尤其涉及一種多波形光脈沖合成器。

背景技術

隨著科學技術的發展，尤其是信息技術的飛速進步，超短激光脈沖呈現出日新月異的發展，人們已產生了皮秒乃至飛秒級的超短光脈沖。但是目前基于鎖模技術的傳統光脈沖產生方案，通常只能輸出高斯形或雙曲正割形脈沖，不能滿足特殊應用場合的需要。

光脈沖波形合成方案主要包括：(1)基于空間4f傅里葉變換的光脈沖波形合成系統：主要由一對衍射光柵、透鏡和一個脈沖整形模板組成，其中衍射光柵起到將光脈沖的各光頻成分擴散和重新組合的作用；透鏡起到傅里葉變換和反變換的作用；模板相當于空間調制器或空間濾波器，通過設計不同的模板對各光頻率成分的幅度或相位進行調節，使得輸出的光脈沖波形發生變化。但是，由于采用衍射光柵和透鏡體光學器件，這種系統缺乏必要的緊湊性和牢固度，空間震動和元件光潔度等會對合成輸出的光脈沖質量造成影響。(2)基于光纖光柵的光脈沖波形合成系統，如P. Petropoulos等人利用特殊設計的超結構光纖布拉格光柵，獲得了矩形光脈沖[P. Petropoulos, M. Ibsen, A. D. Ellis, D. J. Richardson, “Rectangular pulse generation based on pulse reshaping using a superstructured fiber Bragg grating”, Journal of Lightwave Technology, 2001, 19(5): 746-752]；Reza等人采用光柵同向耦合器，獲得了三角形光脈沖[Reza Ashrafi, Ming Li, Sophie LaRochelle, Josa Azana, “Superluminal space-to-time mapping in grating-assisted co-directional couplers”, Optics Express, 2013, 21(5): 6249-6256]。由于光纖光柵可與光纖系統相匹配，利用光纖光柵的光脈沖合成器輸入/輸出插入損耗很小。但是，光纖光柵一旦制成其結構參數固定，光譜響應性能便不能改變，通常只能獲得某一種特定的波形。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有光脈沖合成器暴露出的結構復雜、輸出波形單一的缺點，提出一種多波形光脈沖合成器。

本發明的技術方案是：

一種多波形光脈沖合成器，包括，鎖模激光器，光隔離器，第一、第二1×2光耦合器，第一、第二光環形器，第一、第二相移光纖光柵，第一、第二、第三可調光衰減器，3×1光合束器，光示波器。所述各器件的連接如下：

所述的鎖模激光器的輸出端口與光隔離器的輸入端口連接，光隔離器的輸出端口與第一1×2光耦合器的第一端口相連，第一1×2光耦合器的第二端口經第一可調光衰減器與3×1光合束器的第一分支端口相連，第一1×2光耦合器的第三端口與第一光環形器的第一端口相連；

第一光環形器的第二端口連接第一相移光纖光柵的一端，第一光環形器的第三端口與第二1×2光耦合器的第一端口相連，第二1×2光耦合器的第二端口經第二可調光衰減器與3×1光合束器的第二分支端口相連，第二1×2光耦合器的第三端口與第二光環形器的第一端口相連；

第二光環形器的第二端口連接第二相移光纖光柵的一端，第二光環形器的第三端口經第三可調光衰減器與3×1光合束器的第三分支端口相連，3×1光合束器的一字端口連接與光示波器的輸入端口。

所述的第一相移光纖光柵有一個相移點，位于光柵折射率調制長度的中心；第二相移光纖光柵有兩個相移點，分別位于光柵折射率調制長度的1/4和3/4處。

本發明的有益效果具體如下：

本發明提出的一種多波形光脈沖合成器，利用第一相移光纖光柵的一階微分特性和第二相移光纖光柵的二階微分特性獲得一階和二階微分光脈沖，然后通過可調光衰減器對一階和二階微分光脈沖進行幅度調節，僅用兩個相移光纖光柵就可以合成方形、三角形、雙峰形等多種波形的光脈沖，具有結構簡單、成本低廉、調節靈活等優點。

附圖說明

圖1多波形光脈沖合成器結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。