[發(fā)明專利]一種四倍布里淵頻移頻率波長間隔的多波長光纖激光器

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• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN110323661A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐榮輝;苑立波;鄧仕杰;秦祖軍;劉厚權(quán);陳明;成煜
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/30
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本發(fā)明公開了一種四倍布里淵頻移頻率波長間隔的多波長光纖激光器，包括窄線寬可調(diào)激光器(1)、第一光纖耦合器(2)、第一光環(huán)形器(3)、第一布里淵增益光纖(4)、第一摻鉺光纖放大模塊(5)、第二光環(huán)形器(6)、第二布里淵增益光纖(7)、第二光纖耦合器(8)、第二摻鉺光纖放大模塊(9)，窄線寬可調(diào)激光器輸出的激光用作布里淵泵浦光，通過在第一布里淵增益光纖和第二布里淵增益光纖分別發(fā)生兩次受激布里淵散射，利用兩個摻鉺光纖放大模塊的線性放大作用，可以產(chǎn)生波長間隔為四倍布里淵頻移頻率的多波長光纖激光器。該光纖激光器結(jié)構(gòu)簡單，成本低，在光通信、微波光子及光纖傳感中均具有潛在的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖通信、光纖傳感及微波光子技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種四倍布里淵頻移頻率波長間隔的多波長光纖激光器。

背景技術(shù)

多波長光纖激光器，作為一種多通道激光光源，是波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)中的重要組成部分，另外，多波長光纖激光器在光纖傳感與微波光子技術(shù)領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。實現(xiàn)多波長光纖激光器的方法有很多種，其中基于光纖受激布里淵散射效應(yīng)的布里淵多波長光纖激光器，結(jié)合光纖中的受激布里淵散射非線性效應(yīng)與摻鉺光纖中的線性放大，可以在室溫下獲得穩(wěn)定的、波長間隔固定的多波長光纖激光輸出，因而是一種較有發(fā)展?jié)摿Φ亩嗖ㄩL光纖激光器。通常布里淵多波長光纖激光器的波長間隔為10GHz，這會限制布里淵多波長光纖激光器的應(yīng)用。為拓展布里淵多波長光纖激光器的應(yīng)用，比如：25GHz通道間隔波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用需求，研究者提出了一些兩倍布里淵頻移頻率波長間隔的多波長光纖激光器的實現(xiàn)方案；波長間隔進一步拓寬的三倍和四倍布里淵頻移頻率波長間隔的多波長光纖激光器也取得一些研究進展，并且被用于產(chǎn)生30GHz頻段或40GHz頻段毫米波載波信號。

Xiaorui Wang等人(Appl.Opt.，2016,55(23)，6475-6479)利用四個一階布里淵頻移器級聯(lián)構(gòu)成一個環(huán)形腔，通過受激布里淵散射的級聯(lián)過程，得到四倍布里淵頻移頻率波長間隔的多波長光纖激光器，獲得了四個波長通道的輸出，這種結(jié)構(gòu)采用四個三端口光環(huán)形器和四段布里淵增益光纖，系統(tǒng)中布里淵增益光纖的總長為142km，體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、損耗大。

XuefangZhou等人(Opt.Quant.Electron.(2017)49:166)利用兩個二階布里淵頻移器級聯(lián)構(gòu)成一個環(huán)形腔，通過受激布里淵散射的級聯(lián)過程，得到四倍布里淵頻移頻率波長間隔的多波長光纖激光器，獲得了七個波長通道的輸出，這種結(jié)構(gòu)采用兩段均為25km長的布里淵增益光纖，系統(tǒng)的布里淵增益光纖總長度變短，體積減小，但仍然采用了四個三端口光環(huán)形器，光路損耗大。

Ronghui Xu等人(26th International Conference on Optical FiberSensors，2018，WF52)及MohammedKamil SalhAl-Mashhadani等人(Opt.Comm.451(2019)116–123)分別提出兩種相類似的復(fù)合環(huán)形腔結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)四倍布里淵頻移頻率的多波長光纖激光輸出。兩種結(jié)構(gòu)均采用兩個三端口光環(huán)形器和一個四端口光環(huán)形器，兩段布里淵增益光纖構(gòu)成復(fù)合腔的環(huán)形腔結(jié)構(gòu)。

中國專利(ZL 201610001128.9)公開了一種交錯連接的環(huán)形腔結(jié)構(gòu)，采用兩個四端口光環(huán)形器及兩段布里淵增益光纖構(gòu)成，使兩個二階布里淵頻移器交錯連接在一起，在級聯(lián)受激布里淵散射過程的一個循環(huán)過程中，先后在兩段布里淵增益光纖中發(fā)生四次受激布里淵散射，實現(xiàn)四倍布里淵頻移頻率波長間隔的多波長光纖激光器。這種結(jié)構(gòu)用了兩個四端口光環(huán)形器，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到了簡化，光路損耗減小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是相對在先技術(shù)，提出新的光路結(jié)構(gòu)，進一步簡化系統(tǒng)光路結(jié)構(gòu)，減小光路損耗，實現(xiàn)四倍布里淵頻移頻率波長間隔的多波長光纖激光器。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：