[發明專利]一種2μm波段的光孤子產生裝置

有效

• 申請號: 201810030129.5
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108110599B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 黃田野;伍旭
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/094
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 曹雄;金慧君

1.一種2μm波段的光孤子產生裝置，其特征在于，包含：

摻鉺光纖放大器，用于產生1.55μm波段的泵浦光脈沖；

非線性光纖環形鏡，包含依次連接成環形的第一波分復用器、用于實現群速度匹配的碲酸鹽光子晶體光纖、第二波分復用器以及中間耦合器；所述中間耦合器為3dB耦合器，分光比是50:50，以及，

依次連接成環形的所述中間耦合器、光隔離器、用于輸出2μm波段光孤子的輸出耦合器、單模光纖、用于接入種子光的第三波分復用器及摻銩光纖；所述光孤子產生裝置用于產生2μm波段的雙曲正割型光孤子脈沖；

摻鉺光纖放大器的輸出端連接第一波分復用器的1.55μm波段光輸入端，第一波分復用器還具有第一輸入輸出端口和第二輸入輸出端口，第一波分復用器的第二輸入輸出端口連接碲酸鹽光子晶體光纖的第一輸入輸出端，第二波分復用器具有第一輸入輸出端口、第二輸入輸出端口以及1.55μm波段光輸出端口，第二波分復用器具有第一輸入輸出端口連接碲酸鹽光子晶體光纖的第二輸入輸出端，中間耦合器具有第一輸入輸出端口、第二輸入輸出端口、輸入端口及輸出端口，中間耦合器的第一輸入輸出端口連接第二波分復用器的第二輸入輸出端口，中間耦合器的第二輸入輸出端口連接第一波分復用器的第一輸入輸出端口，中間耦合器的輸出端口連接光隔離器的輸入端，輸出耦合器具有輸入端口、輸出端口以及光孤子輸出端口，輸出耦合器的輸入端口連接光隔離器的輸出端，輸出耦合器的輸出端口連接單模光纖的輸入端口，第三波分復用器具有種子光輸入端口、輸入端口、輸出端口，第三波分復用的輸入端口連接單模光纖的輸出端口，第三波分復用的輸出端口連接摻銩光纖的輸入端口，摻銩光纖的輸出端口連接中間耦合器的輸入端口。

2.根據權利要求1所述的光孤子產生裝置，其特征在于，所述1.55μm波段的泵浦光脈沖的信號流向順次為：摻鉺光纖放大器、第一波分復用器、碲酸鹽光子晶體光纖、第二波分復用器，然后流出；

種子光的流向順次為：第三波分復用器、摻銩光纖；其中種子光在經過摻銩光纖時產生2μm波段的光；

所述2μm波段的光的流向順次為：摻銩光纖、非線性光纖環形鏡、光隔離器、輸出耦合器、單模光纖、第三波分復用器，然后流回摻銩光纖；

2μm波段的光流入和流出非線性光纖環形鏡的過程為：2μm波段的光流入中間耦合器后分為兩路，一路流向順次為：第一波分復用器、碲酸鹽光子晶體光纖、第二波分復用器，然后流回中間耦合器，另一路流向為：第二波分復用器、碲酸鹽光子晶體光纖、第一波分復用器，然后流回中間耦合器兩路信號的輸出在中間耦合中合為一路輸出至光隔離器。

3.根據權利要求1所述的光孤子產生裝置，其特征在于，還包括：

第四波分復用器，連接在摻銩光纖與中間耦合器之間，所述2μm波段的光由摻銩光纖流向非線性光纖環形鏡具體為：由摻銩光纖流向第四波分復用器，再流向非線性光纖環形鏡；所述種子光經由摻銩光纖流入第四波分復用器后流出。

4.根據權利要求1所述的光孤子產生裝置，其特征在于，還包括：

環形腔，所述單模光纖、所述摻銩光纖以及所述碲酸鹽光子晶體光纖位于該環形腔內。

5.根據權利要求1所述的光孤子產生裝置，其特征在于，碲酸鹽光子晶體光纖為可以實現1.55μm波段與2.025μm波段的群速度匹配的非線性光纖，具有多層空氣孔的正六邊形結構，纖芯直徑為8μm，包層直徑為57μm，空氣孔之間的距離為4μm。

6.根據權利要求1所述的光孤子產生裝置，其特征在于，所述碲酸鹽光子晶體光纖可以實現1.55μm波段與2.025μm波段脈沖的群速度匹配，作為所述光孤子產生裝置的鎖模元器件，通過強度調制來實現主動鎖模。

7.根據權利要求1所述的光孤子產生裝置，其特征在于，所述的單模光纖長度為0.1m～2m，所述摻銩光纖長度為0.4m～2.0m，所述碲酸鹽光子晶體光纖的長度為0.9445m，所用泵浦脈寬為1.5ps～5ps，所述摻銩光纖增益為0.3dB/m～0.9dB/m。