[發明專利]一種基于全光纖光控系統的可調諧光衰減器

有效

• 申請號: 201811313348.0
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109541752B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 劉宇;周敏;郭俊啟;邸克;黎人溥;崔巍;路永樂;文丹丹;夏冰清;楊慧慧
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;G02B6/02;G02F1/01
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 李金蓉

本發明請求保護一種基于全光纖光控系統的可調諧光衰減器，其為一種全光纖光控系統，包括超連續/單波長光源、光隔離器、離子液體集成光子帶隙光纖(ILF?PBGF)、溫控箱、耦合器、控制光源、光放大器，所述器件之間都通過單模光纖連接。通過將溫度敏感的高折射率離子液體注入MOF的包層孔來形成ILF?PBGF?？刂乒膺M入光纖后會迅速耦合到光纖高折射率液柱中，并對其產生影響，使得ILF?PBGF帶隙漂移，此時在帶隙邊界的波長位置處可實現光衰減效應，越靠近帶隙邊緣，消光比越大。通過調整控制光功率的大小或溫控箱的溫度來獲得不同波長處不同大小的消光比。本發明的衰減器具有高可靠性、易接入全光網絡、抗電磁干擾等特性，可被廣泛應用于光通訊和光傳感領域。

技術領域

本發明屬于光纖領域，具體涉及一種基于全光纖光控系統的可調諧光衰減器。

背景技術

控制光的輸出特性(包括脈沖持續時間、波長及傳輸特性)在光纖通信系統和光纖傳感系統中都起著重要作用而廣泛引起了學者的研究興趣。傳統的控制技術主要是基于電或機械力實現的，這些技術現已很成熟且穩定，但其體積龐大且易受電磁干擾。作為一種新型技術，全光控制技術由于體積小、抗電磁干擾而得到了廣泛的研究。其中基于全光纖的光控系統因其具有高可靠性、易于接入全光網絡以及抗電磁干擾能力強等特點而成為最近的研究熱點。

Guo J(文獻Guo J,Liu Y,Wang Z,et al.Broadband optically controlledswitching effect in a microfluid-filled photonic bandgap fiber[J].Journal ofOptics,2016,18(5):055706.)和Yu J(文獻Yu J,Liu Y,Luo M,et al.SingleLongitudinal Mode Optofluidic Microring Laser Based on a Hollow-coreMicrostructured Optical Fiber[J].IEEE Photonics Journal,2017,PP(99):1-1.)通過側泵浦光控制技術分別實現了全光開關和單縱模微環激光器，但這兩種全光控制系統都是基于空間光實現的，使得該系統穩定性差且難以接入全光網絡系統。Anashkina E A(文獻Anashkina E A,Andrianov A V,Yu K M,et al.Generating femtosecond opticalpulses tunable from 2 to 3 μm with a silica-based all-fiber laser system[J].Optics Letters,2014,39(10):2963-6.)實現了一種基于二氧化硅全光纖激光系統的可調諧飛秒光脈沖，但全光纖系統由具有不同特性的光纖組成(包括摻鉺光纖，SMF-28，色散減少光纖，色散光纖，GTWave光纖和GeO2摻雜光纖)，其結構和制造工藝相當復雜。Gao F(文獻Gao F,Wang Y,Xu L,et al.Light-controllable fiber interferometer utilizingphotoexcitation dynamics in colloidal quantum dot[J].Optics Express,2018,26(4):3903.)利用膠體量子點(CQDs)開發出了一種光控光纖干涉儀(FI)，用于傳輸光譜的全光控制。然而，該全光纖光控系統是在干涉儀輔助的情況下實現的，其不能通過控制激光直接控制透射光，并且蝕刻工藝和沉積技術需要用CQD制造，這將破壞光纖的結構并使得微結構光纖的纖芯暴露，其制造過程很復雜。Li Y(文獻,Gao L,Zhu T,et al.Graphene-assisted all-fiber optical-controllable laser[J].IEEE Journal of SelectedTopics in Quantum Electronics,2017,PP(99):1-1.)提出了一種石墨烯輔助的全光纖光控激光器，其結構簡單，不使用任何輔助結構。然而，文獻中報道的光可控系統是依賴于特殊的光響應材料實現的，這意味著石墨烯的嚴重吸收將導致大的插入損耗。此外，由強光引起的石墨烯的不均勻分布將破壞引導的周期性指數結構。