[發明專利]被動鎖模矢量孤子光纖激光器及輸出矢量孤子的方法

有效

• 申請號: 201710291388.9
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107039879B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 王志騰;陳列尊;羅昌由;王一成
• 申請（專利權）人: 衡陽師范學院
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11;H01S3/067
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所 43101
• 代理人: 鄒小強

1.被動鎖模矢量孤子光纖激光器輸出矢量孤子的方法，其特征是：被動鎖模矢量孤子光纖激光器輸出穩定的第一光脈沖及第二光脈沖，第一光脈沖分別為偏振鎖定矢量孤子H偏振分量或偏振旋轉鎖定矢量孤子H偏振分量，第二光脈沖分別為偏振鎖定矢量孤子V偏振分量或偏振旋轉鎖定矢量孤子V偏振分量；

被動鎖模矢量孤子光纖激光器輸出偏振鎖定矢量孤子H偏振分量和偏振鎖定矢量孤子V偏振分量及偏振旋轉鎖定矢量孤子H偏振分量和偏振旋轉鎖定矢量孤子V偏振分量是通過光纖耦合器輸出偏振鎖定矢量孤子或偏振旋轉鎖定矢量孤子兩種光信號來實現，調整泵浦源的功率和第一偏振控制器的θ角能夠實現兩者的轉換，其具體操作方法如下：

A、偏振鎖定矢量孤子偏振分量的輸出，調整泵浦源的功率，將泵浦源功率調整到120mW，第一偏振控制器的θ角為0，此時，光纖耦合器輸出偏振鎖定矢量孤子光信號，由于偏振有關可飽和吸收體的偏振有關可飽和吸收作用，光纖耦合器的第一輸出端a輸出10%的光信號，光信號經過第二偏振控制器及偏振分束器，由偏振分束器輸出兩個偏振方向正交的光脈沖，兩個光脈沖分別為第一光脈沖及第二光脈沖，第一光脈沖為偏振鎖定矢量孤子H偏振分量，第二光脈沖為偏振鎖定矢量孤子V偏振分量；

光纖耦合器的第二輸出端b輸出90%的光信號，90%的光信號經過偏振有關可飽和吸收體、第一偏振控制器及偏振無關隔離器從光纖波分復用器的透射端進入光纖波分復用器；

B、偏振旋轉鎖定矢量孤子偏振分量的輸出，調整第一偏振控制器的θ角到π/4，此時，光纖耦合器輸出偏振旋轉鎖定矢量孤子光信號，由于偏振有關可飽和吸收體的偏振有關可飽和吸收作用，光纖耦合器的第一輸出端a輸出10%的光信號，光信號經過第二偏振控制器及偏振分束器，由偏振分束器輸出兩個偏振方向正交的光脈沖，兩個光脈沖分別為第一光脈沖及第二光脈沖，第一光脈沖為偏振旋轉鎖定矢量孤子H偏振分量，第二光脈沖為偏振旋轉鎖定矢量孤子V偏振分量，在激光器的輸出端記錄100圈的輸出脈沖，H和V兩個偏振分量的脈沖峰值光強出現周期性振蕩，但是總光強保持穩定；

光纖耦合器的第二輸出端b輸出90%的光信號，90%的光信號經過偏振有關可飽和吸收體、第一偏振控制器及偏振無關隔離器從光纖波分復用器的透射端進入光纖波分復用器；

上述方法采用的被動鎖模矢量孤子光纖激光器采用二維材料黑磷作為偏振有關可飽和吸收體，利用二維材料黑磷具有各向異性的光學特性和偏振有關的光響應來產生偏振相關可飽和吸收，并實現穩定的矢量孤子輸出；

所述的被動鎖模矢量孤子光纖激光器包括泵浦源、光纖波分復用器、摻鉺光纖、光纖耦合器、偏振有關可飽和吸收體、第一偏振控制器、偏振無關隔離器、第二偏振控制器及偏振分束器；

泵浦源連接光纖波分復用器的反射端，光纖波分復用器的公共端連接摻鉺光纖的輸入端，摻鉺光纖的輸出端連接光纖耦合器的輸入端，光纖耦合器的輸出端分為第一輸出端及第二輸出端，其中第一輸出端光強占光纖耦合器總光強的10%，第二輸出端光強占光纖耦合器總光強的90%，光纖耦合器的第一輸出端連接第二偏振控制器的輸入端，第二偏振控制器的輸出端連接偏振分束器的輸入端，光纖耦合器的第二輸出端連接偏振有關可飽和吸收體的輸入端，偏振有關可飽和吸收體的輸出端連接第一偏振控制器的輸入端，第一偏振控制器的輸出端連接偏振無關隔離器的輸入端，偏振無關隔離器的輸出端連接光纖波分復用器的透射端。

2.如權利要求1所述的被動鎖模矢量孤子光纖激光器輸出矢量孤子的方法，其特征是：所述的泵浦源采用單模光纖耦合的半導體激光器，波長為1480 nm或 980 nm，當泵浦源的波長為1480 nm時，所述的光纖波分復用器的工作波長為 1480/1550 nm；當泵浦源的波長為980 nm時，所述的光纖波分復用器的工作波長為 980/1550 nm。

3.如權利要求1或2所述的被動鎖模矢量孤子光纖激光器輸出矢量孤子的方法，其特征是：所述的摻鉺光纖采用 1～3 m 長的摻鉺光纖作為激光增益介質，光纖波分復用器、光纖耦合器、第一偏振控制器及偏振無關隔離器的工作波長為1550 nm；

所述光纖耦合器采用 90 ：10 的光纖耦合器；

所述偏振有關可飽和吸收體采用透射型或反射型，偏振有關可飽和吸收體X方向的可飽和吸收參數與其Y方向的可飽和吸收參數不一致，光纖快軸H對應于偏振有關可飽和吸收體的X方向，而光纖慢軸V對應于偏振有關可飽和吸收體的Y方向；

所述第一偏振控制器和第二偏振控制器均采用三片線圈旋轉式偏振控制器；

所述偏振分束器為光纖耦合型。