[發(fā)明專利]基于零色散FP微諧振腔的超寬譜孤子光頻梳產(chǎn)生裝置

有效

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• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112987445B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳侃;肖澤宇;李鐵映;陳建平
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35;G02F1/225;G02F1/21
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種基于零色散法布里-珀羅微腔的超寬譜孤子光頻梳產(chǎn)生裝置，其特征在于，包括可調(diào)脈沖光激光器、第一連接光纖、光放大器、第二連接光纖、偏振控制器、第三連接光纖、環(huán)形器、第四連接光纖、輔助測試光纖、零色散FP微諧振腔、輸出光纖、耦合器、耦合器第一支路光纖、帶通濾波器、第五連接光纖、第一光電探測器、第一射頻連接線、頻譜儀、耦合器第二支路光纖、第二光電探測器、第二射頻連接線和示波器；

所述的可調(diào)脈沖光激光器的輸出端通過第一連接光纖與所述的光放大器的輸入端相連，該光放大器的輸出端通過第二連接光纖與偏振控制器的輸入端相連，該偏振控制器輸出端經(jīng)第三連接光纖與環(huán)形器的輸入端口相連，該環(huán)形器的雙向端口經(jīng)第四連接光纖與零色散FP微諧振腔的輸入端相連，該零色散FP微諧振腔的輸出端經(jīng)輸出光纖與耦合器的輸入端相連，該耦合器的第一輸出端通過耦合器第一支路光纖與所述的帶通濾波器的輸入端相連，該帶通濾波器的第一輸出端通過耦合器第一支路光纖與第一光電探測器的輸入端相連，該第一光電探測器的輸出端通過第一射頻連接線與頻譜儀相連，所述的耦合器的第二輸出端連接耦合器第二支路光纖；所述的環(huán)形器的輸出端口通過輔助測試光纖與第二光電探測器的輸入端相連，該第二光電探測器的輸出端經(jīng)第二射頻連接線與示波器相連；

所述的零色散FP微諧振腔由陶瓷插芯套管、零色散的高非線性單模光纖、第一反射膜和第二反射膜構(gòu)成，所述的陶瓷插芯套管套裝在零色散的高非線性單模光纖外，該陶瓷插芯套管的兩個端面分別沉積有第一反射膜和第二反射膜，使得入射光在克爾非線性效應(yīng)和腔內(nèi)色散的共同作用下，產(chǎn)生的孤子光頻梳，經(jīng)該零色散FP微諧振腔輸出的一部分光信號進入耦合器第一支路光纖，另一部分經(jīng)第一反射膜反射的光信號通過第四連接光纖和環(huán)形器的第三端口從輔助測試光纖輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于零色散法布里-珀羅微腔的超寬譜孤子光頻梳產(chǎn)生裝置，其特征在于，通過調(diào)節(jié)所述的偏振控制器，使得輸入FP微諧振腔的泵浦光是線偏振。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于零色散法布里-珀羅微腔的超寬譜孤子光頻梳產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述的陶瓷插芯套管是一段有通孔的圓柱形陶瓷器件，通孔位置與陶瓷插芯套管的中心線重合，所述的零色散的高非線性單模光纖可貫穿所述的通孔，并通過環(huán)氧樹脂膠使零色散的高非線性單模光纖與陶瓷插芯套管固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于零色散法布里-珀羅微腔的超寬譜孤子光頻梳產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述的第四連接光纖和輸出光纖在與零色散FP微諧振腔相連的一側(cè)的光纖接頭具有與FP微諧振腔外部的陶瓷插芯套管相同的直徑，并通過兩個中空的C型陶瓷管固定，且第四連接光纖、零色散FP微諧振腔和輸出光纖的光纖中心對準。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于零色散法布里-珀羅微腔的超寬譜孤子光頻梳產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述的陶瓷插芯套管的外徑為1.25mm，通孔直徑為125um。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于零色散法布里-珀羅微腔的超寬譜孤子光頻梳產(chǎn)生裝置，其特征在于，對嵌入光纖的陶瓷插芯套管的兩個端面進行拋光，拋光后的陶瓷插芯套管的腔長為1.03cm，對應(yīng)的FSR為10GHz。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于零色散法布里-珀羅微腔的超寬譜孤子光頻梳產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述的可調(diào)脈沖光激光器通過波長可調(diào)諧的窄線寬激光器級聯(lián)電光調(diào)制器和可調(diào)色散元件實現(xiàn)，工作波段為C波段，光脈沖重復(fù)頻率為2GHz–20GHz可調(diào)，脈沖寬度小于3ps，為傅里葉變換極限光脈沖。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于零色散法布里-珀羅微腔的超寬譜孤子光頻梳產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述的可調(diào)脈沖光激光器輸出脈沖中心波長為1550nm，脈沖重復(fù)頻率為10GHz，與FP微諧振腔的FSR相匹配。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于零色散法布里-珀羅微腔的超寬譜孤子光頻梳產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述的光放大器為高功率摻鉺光纖放大器，工作波段為C波段，最大輸出功率為2W。