[發明專利]基于石墨烯可飽和吸收體的主被動混合鎖模光脈沖發生器

有效

• 申請號: 201710492340.4
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107069415B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 高博;李志軍;霍佳雨;吳戈
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

本發明的基于石墨烯可飽和吸收體的主被動混合鎖模光脈沖發生器屬于光通信器件的技術領域，其主要結構包括由泵浦光源(1)、波分復用器(2)、第一光耦合器(3)、第一偏振控制器(4)等器件構成的主動鎖模光纖激光器諧振腔，以及由色散補償光纖(21)、石墨烯可飽和吸收體(22)等器件構成的被動鎖模光纖激光器系統和兩個自動反饋控制環構成的脈沖優化系統。本發明采用主被動混合鎖模技術，并利用光探測器接收部分輸出激光，利用放大電路對接收的信號進行處理，控制壓電陶瓷實現整個系統輸出脈沖的優化，最終使整個系統產生穩定的超短高速光脈沖，操作簡單并可達到精確控制。

技術領域

本發明屬于光通信器件的技術領域，特別涉及基于石墨烯可飽和吸收體的主被動混合鎖模光脈沖產生裝置。

背景技術

國民經濟發展迅速，信息時代已經到來，光纖通信技術已滲透到各種通信與信息網絡中。光纖激光器是光纖通信的理想光源，與傳統的固體激光器相比具有許多優勢，近年來得到了廣泛的研究。光纖激光器中的鎖模光纖激光器是光通信系統中脈沖光源的理想選擇。

鎖模光纖激光器常見的結構有主動鎖模和被動鎖模光纖激光器。其中主動鎖模光纖激光器輸出脈沖寬度窄、頻率啁啾小且頻率可調諧，因而在超高速光纖通信中有很大的應用前景。

與本發明最接近的現有技術是如附圖2所示的主動鎖模光纖激光器系統，正弦電壓信號作用于鈮酸鋰(LiNbO₃)調制器，調制器將產生周期性的相位變化或是損耗，周期性的變化作用于諧振腔內循環的脈沖，它們之間的相互影響使得產生鎖模序列。LiNbO₃調制器是偏振敏感的，通常在調制器前放置一個偏振控制器來調節調制器的光場偏振態。中心波長通過可調諧濾波器進行調節。

但主動鎖模光纖激光器輸出激光的光譜比較窄，很難得到超窄脈沖，而且主動鎖模光纖激光器的腔長一般都較長，容易受到外界的影響，導致其穩定性較差。

被動鎖模光纖激光器結構簡單、成本低且可靠性高，是真正的全光纖器件，利用光纖的非線性效應，可以產生最短的光學脈沖，但其輸出脈沖重復頻率的穩定性差，不能外界調控。

綜上所述，目前現有的主動或被動鎖模光纖激光器系統均各自存在固有的缺點，尤其由于現有鎖模光纖激光器系統中沒有采取有效的自動控制，使得輸出光脈沖的穩定性較差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服背景技術中鎖模光纖激光器存在的缺點，提供一種基于石墨烯可飽和吸收體的主被動混合鎖模光脈沖產生裝置，以產生穩定的超高速脈沖為目的。

本發明的技術方案如下：

一種基于石墨烯可飽和吸收體的主被動混合鎖模光脈沖發生器，其結構有，泵浦光源1與波分復用器2的980nm端相連，波分復用器2的1550nm端與第一光耦合器3的輸入端相連；第一光耦合器3的10％輸出端與第一偏振控制器4的一端相連，第一偏振控制器4的另一端與由微波源6驅動的鈮酸鋰調制器5的輸入端相連；鈮酸鋰調制器5的輸出端與纏繞在第一PZT壓電陶瓷7上的光纖的一端相連；所述的纏繞在第一PZT壓電陶瓷7上的光纖的另一端與第二光耦合器8的一個輸入端相連；第二光耦合器8的另一個輸入端與第一光隔離器9的輸入端相連；第一光隔離器9的輸出端與摻鉺光纖10的一端相連，摻鉺光纖10的另一端與波分復用器2的公共端相連；