[發明專利]基于光纖非線性增益偏振相關性的光域偏振鎖定裝置及鎖定方法

在審

• 申請號: 201710176045.8
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106842765A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 秦祖軍;蔣曲博;葉松;張文濤;熊顯名
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G02F1/39
• 分類號: G02F1/39;G02F1/35
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司45112
• 代理人: 劉梅芳

1.基于光纖非線性增益偏振相關性的光域偏振鎖定裝置，其特征是，包括順序連接的光學擾偏器、光學放大器、第一波分復用器、低雙折射光纖、第二波分復用器和光學濾波器，設有第一泵浦源通過第一偏振控制器與第一波分復用器連接，設有第二泵浦源通過第二偏振控制器與第二波分復用器連接。

2.根據權利要求1所述的基于光纖非線性增益偏振相關性的光域偏振鎖定裝置，其特征是，所述第一泵浦源為一階非線性泵浦源，第一泵浦源經第一偏振控制器產生具有確定偏振取向的前向傳輸非線性泵浦光波，前向傳輸非線性泵浦光波在低雙折射光纖中與信號光波的傳輸方向相同。

3.根據權利要求1所述的基于光纖非線性增益偏振相關性的光域偏振鎖定裝置，其特征是，所述第二泵浦源為二階非線性泵浦源，第二泵浦源經第二偏振控制器產生具有確定偏振取向的后向傳輸非線性泵浦光波，后向傳輸非線性泵浦光波在低雙折射光纖中與信號光波、第一泵浦源產生的一階非線性泵浦光波傳輸方向相反。

4.根據權利要求2所述的基于光纖非線性增益偏振相關性的光域偏振鎖定裝置，其特征是，當前向傳輸非線性泵浦光波在低雙折射光纖中對信號光波實施偏振相關受激拉曼放大時，所述前向傳輸非線性泵浦光波頻率等于信號光波頻率和低雙折射光纖的拉曼頻移之和。

5.根據權利要求2所述的基于光纖非線性增益偏振相關性的光域偏振鎖定裝置，其特征是，當前向傳輸非線性泵浦光波在低雙折射光纖中對信號光波實施偏振相關參量放大時，所述前向傳輸非線性泵浦光波波長與低雙折射光纖的零色散波長之差的絕對值小于10nm。

6.根據權利要求3所述的基于光纖非線性增益偏振相關性的光域偏振鎖定裝置，其特征是，所述后向傳輸非線性泵浦光波頻率等于前向傳輸非線性泵浦光波頻率和低雙折射光纖的拉曼頻移之和。

7.基于光纖非線性增益偏振相關性的光域偏振鎖定方法，其特征是，包括權利要求1-6任一項所述的基于光纖非線性增益偏振相關性的光域偏振鎖定裝置，具體步驟如下：

（1）輸入信號光波的擾偏與放大：將信號光波輸入光學擾偏器，使得擾偏后信號光波的偏振度小于0.10,再將擾偏后的信號光波輸入光學放大器，通過光學放大器對注入低雙折射光纖的信號光波功率實施控制；

（2）一階非線性泵浦光波的偏振取向控制：第一泵浦源輸出的一階非線性泵浦光波輸入第一偏振控制器，通過第一偏振控制器對一階非線性泵浦光波的偏振取向實施控制；

（3）信號光波的偏振相關非線性放大：將擾偏、放大后的信號光波和具有確定偏振取向的一階非線性泵浦光波共同輸入第一波分復用器，再由第一波分復用器合束并輸入低雙折射光纖，在低雙折射光纖中，一階非線性泵浦光波對信號光波實施偏振相關非線性放大；

（4）二階非線性泵浦光波的偏振取向控制：將第二泵浦源輸出的二階非線性泵浦光波輸入第二偏振控制器，通過第二偏振控制器對二階非線性泵浦光波的偏振取向實施控制；

（5）一階非線性泵浦光波的非線性放大：通過第二波分復用器將具有確定偏振取向的二階非線性泵浦光波反向輸入低雙折射光纖，在低雙折射光纖中，二階非線性泵浦光波對一階非線性泵浦光波實施非線性放大和非線性偏振鎖定；

（6）獲取偏振鎖定的信號光波：光學濾波器濾除第二波分復用器耦合輸出的殘余前向傳輸一階非線性泵浦光波和其余光學噪聲，獲取偏振鎖定的信號光波。

8.根據權利要求7所述的基于光纖非線性增益偏振相關性的光域偏振鎖定方法，其特征是，步驟（3）中，當一階非線性泵浦光波對信號光波實施偏振相關受激拉曼散射放大時，所述第一泵浦源輸出的一階非線性泵浦光波的最大功率不大于3.5W，所述第二泵浦源輸出的二階非線性泵浦光波的最大功率不大于3.5W，所述第一波分復用器的工作波段為14XXnm/15XXnm，所述第二波分復用器的工作波段為13XXnm/15XXnm。

9.根據權利要求7所述的基于光纖非線性增益偏振相關性的光域偏振鎖定方法，其特征是，步驟（3）中，當一階非線性泵浦光波對信號光波實施偏振相關參量放大時，所述第一泵浦源輸出的一階非線性泵浦光波的最大功率小于1W，所述第二泵浦源輸出的二階非線性泵浦光波的最大功率不大于3.5W，所述第一波分復用器的工作波長為1550±50nm，所述第二波分復用器的工作波段為14XXnm/15XXnm。

10.根據權利要求7所述的基于光纖非線性增益偏振相關性的光域偏振鎖定方法，其特征是，信號光波的輸出偏振取向由第二偏振控制器鎖定和調節。