[發(fā)明專利]基于二維材料的全光可調(diào)諧濾波器及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811057055.0
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN109471274A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張晗;王聰;王云征
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): G02F1/01
• 分類號(hào): G02F1/01
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強(qiáng)

1.一種基于二維材料的全光可調(diào)諧濾波器，其特征在于，包括輸入端、控制端、第一波分復(fù)用器、第一隔離器、第一耦合器、調(diào)制臂、參考臂和輸出端；

所述輸入端和所述控制端分別設(shè)置在所述第一波分復(fù)用器上或者分別與所述第一波分復(fù)用器連接，分別用于輸入信號(hào)光和控制光；所述第一波分復(fù)用器用于合并所述信號(hào)光和所述控制光；所述第一隔離器與所述第一波分復(fù)用器連接，用于阻擋后向傳輸?shù)墓猓凰龅谝获詈掀靼ǖ谝弧⒍⑷退亩丝冢渲兴龅谝欢丝谂c所述第一隔離器連接，所述第二端口和所述第三端口分別與所述調(diào)制臂和所述參考臂連接，所述第四端口作為所述全光可調(diào)諧濾波器的輸出端；所述第一耦合器用于將所述信號(hào)光和控制光分成兩路，其中一路光通過所述第二端口輸入到所述調(diào)制臂進(jìn)行處理，另一路光通過所述第三端口輸入到所述參考臂進(jìn)行處理；所述調(diào)制臂包括二維材料-光纖復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述二維材料-光纖復(fù)合結(jié)構(gòu)包括功能化光纖和設(shè)置在所述功能化光纖上的二維材料層，所述二維材料-光纖復(fù)合結(jié)構(gòu)用于吸收所述控制光并產(chǎn)生熱量，通過熱光效應(yīng)改變所述信號(hào)光的相位；經(jīng)過所述二維材料-光纖復(fù)合結(jié)構(gòu)處理的一路信號(hào)光和經(jīng)過所述參考臂處理的另一路信號(hào)光同時(shí)反射回所述第一耦合器中用于使兩路信號(hào)光會(huì)合并發(fā)生干涉，經(jīng)干涉后的信號(hào)光從所述輸出端輸出。

2.如權(quán)利要求1所述的全光可調(diào)諧濾波器，其特征在于，所述二維材料層中包括石墨烯、過渡金屬硫族化物、二維過渡金屬碳化物、黑磷和類黑磷材料中的至少一種。

3.如權(quán)利要求1所述的全光可調(diào)諧濾波器，其特征在于，所述二維材料層的厚度為1-20μm。

4.如權(quán)利要求1所述的全光可調(diào)諧濾波器，其特征在于，所述二維材料層中二維材料的尺寸為0.5-500nm。

5.如權(quán)利要求1所述的全光可調(diào)諧濾波器，其特征在于，所述第一耦合器對所述控制光的耦合比是90:10，其中90％的輸出端與所述調(diào)制臂連接，10％的輸出端與所述參考臂連接，和/或，所述第一耦合器對所述信號(hào)光的耦合比是50:50。

6.如權(quán)利要求1所述的全光可調(diào)諧濾波器，其特征在于，所述調(diào)制臂還包括與所述二維材料-光纖復(fù)合結(jié)構(gòu)連接的第一法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡，所述第一法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡是用于將所述信號(hào)光原路返回，同時(shí)使兩路反射的信號(hào)光具有相同的偏振態(tài)。

7.如權(quán)利要求1所述的全光可調(diào)諧濾波器，其特征在于，所述參考臂包括依次連接的可變光衰減器和第二法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡，所述可變光衰減器用于調(diào)節(jié)所述參考臂中信號(hào)光的強(qiáng)度；所述第二法拉第旋轉(zhuǎn)反射鏡用于將所述信號(hào)光原路返回，同時(shí)使兩路反射的信號(hào)光具有相同的偏振態(tài)。

8.如權(quán)利要求1所述的全光可調(diào)諧濾波器，其特征在于，所述控制端用于連接連續(xù)激光器、脈沖激光器或帶有信息編碼的調(diào)制激光器，和/或，所述輸入端用于連接超連續(xù)譜光源、寬帶ASE光源、窄帶連續(xù)激光器或窄帶DFB激光器。

9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的全光可調(diào)諧濾波器在全光可調(diào)諧光纖激光器、光纖傳感、全光網(wǎng)絡(luò)、全光計(jì)算和全光信息處理中的應(yīng)用。

10.一種可調(diào)諧光纖激光器，其特征在于，包括泵浦光源、第二波分復(fù)用器、增益光纖、第二隔離器、第二耦合器、激光輸出端、控制光源和如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的全光可調(diào)諧濾波器；其中，所述第二波分復(fù)用器包括泵浦端、信號(hào)端和公共端，所述泵浦光源與所述泵浦端連接；所述公共端、所述增益光纖、所述第二隔離器和第二耦合器依次連接，所述全光可調(diào)諧濾波器的所述輸入端與所述第二耦合器的一個(gè)輸出端連接，所述全光可調(diào)諧濾波器的控制端與所述控制光源連接，所述全光可調(diào)諧濾波器的輸出端與所述第二波分復(fù)用器的信號(hào)端連接，所述第二耦合器的另一個(gè)輸出端作為激光輸出端。