[發(fā)明專利]基于石墨烯材料的全光再生裝置及脈沖信號再生方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110208542.8
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN113014328B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋宇鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號: H04B10/508
• 分類號: H04B10/508;H04B10/50
• 代理公司: 深圳市精英專利事務(wù)所 44242
• 代理人: 涂年影

本發(fā)明公開了基于石墨烯材料的全光再生裝置及脈沖信號再生方法，全光再生裝置包括脈沖信號源、光纖放大器、石墨烯材料制作得到的光電傳輸介質(zhì)及可調(diào)諧帶通濾波器；光纖放大器的輸入端通過單模光纖與脈沖信號源相連接、其輸出端通過單模光纖與光電傳輸介質(zhì)的一面相連接，光纖放大器用于對接收到的超短脈沖激光信號的功率進行放大并輸出寬幅放大信號；光電傳輸介質(zhì)的另一面通過單模光纖與可調(diào)諧帶通濾波器相連接。上述的全光再生裝置，基于光電傳輸介質(zhì)對放大的超短脈沖激光信號進行再生并濾波得到再生脈沖信號，輸出脈沖信號的頻率與初始脈沖信號保持一致，避免受到外界干擾，能夠確保整體光通路對脈沖信號進行放大并實現(xiàn)低損耗、高保真輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光脈沖再生技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于石墨烯材料的全光再生裝置及脈沖信號再生方法。

背景技術(shù)

激光脈沖再生裝置在醫(yī)學(xué)檢測、無線信號收發(fā)等領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，為提高激光脈沖信號的傳輸距離，可通過放大器對激光脈沖信號進行放大處理，以將小功率的激光脈沖信號放大為大功率的脈沖信號進行輸出，然而傳統(tǒng)的放大器對激光脈沖信號進行放大處理的過程中易對輸入的初始信號產(chǎn)生影響，如增加了信號中的背景噪聲、脈沖光譜波長發(fā)生偏移等，導(dǎo)致對激光脈沖信號進行放大處理的處理質(zhì)量不高。因而，現(xiàn)有技術(shù)方法中存在對激光脈沖信號進行放大處理的處理質(zhì)量不高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種基于石墨烯材料的全光再生裝置及脈沖信號再生方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)方法中所存在的對激光脈沖信號進行放大處理的處理質(zhì)量不高的問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于石墨烯材料的全光再生裝置，其中，包括；脈沖信號源、光纖放大器、光電傳輸介質(zhì)及可調(diào)諧帶通濾波器；其中，所述光電傳輸介質(zhì)由石墨烯材料制作得到；所述脈沖信號源用于輸出超短脈沖激光信號；所述光纖放大器的輸入端通過單模光纖與所述脈沖信號源相連接、其輸出端通過單模光纖與所述光電傳輸介質(zhì)的一面相連接，所述光纖放大器用于對接收到的超短脈沖激光信號的功率進行放大并輸出寬幅放大信號；所述光電傳輸介質(zhì)的另一面通過單模光纖與所述可調(diào)諧帶通濾波器相連接，所述光電傳輸介質(zhì)用于對所述寬幅放大信號進行全光再生得到再生脈沖信號；所述可調(diào)諧帶通濾波器用于對所述再生脈沖信號進行濾波得到再生脈沖信號。

所述的基于石墨烯材料的全光再生裝置，其中，所述光電傳輸介質(zhì)由多層石墨烯薄膜組成，其中所述石墨烯薄膜的層數(shù)為2-10層。

所述的基于石墨烯材料的全光再生裝置，其中，設(shè)置于所述光電傳輸介質(zhì)兩面的第一光纖跳線頭及第二光纖跳線頭通過法蘭盤緊密連接；所述第一光纖跳線頭內(nèi)部的單模光纖端面緊貼所述光電傳輸介質(zhì)的一面；所述第二光纖跳線頭內(nèi)部的單模光纖端面緊貼所述光電傳輸介質(zhì)的另一面。

所述的基于石墨烯材料的全光再生裝置，其中，所述單模光纖端面均為光滑斜切面，所述光滑斜切面分別與所述光電傳輸介質(zhì)的兩側(cè)面之間產(chǎn)生范德華力，以使所述光電傳輸介質(zhì)的兩面緊貼所述單模光纖端面。

所述的基于石墨烯材料的全光再生裝置，其中，所述脈沖信號源為光纖激光種子源。

所述的基于石墨烯材料的全光再生裝置，其中，所述光纖激光種子源的脈沖光譜中心波長為1550nm，脈沖帶寬為1-3nm，對應(yīng)的時域脈沖寬度0.8-2ps。

所述的基于石墨烯材料的全光再生裝置，其中，所述可調(diào)諧帶通濾波器的濾波波長為1540-1560nm。

所述的基于石墨烯材料的全光再生裝置，其中，所述可調(diào)諧帶通濾波器的濾波帶寬為所述脈沖帶寬的1-1.4倍。

所述的基于石墨烯材料的全光再生裝置，其中，所述光纖放大器的放大倍數(shù)為8-15倍。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種脈沖信號再生方法，其中，所述脈沖信號再生方法應(yīng)用于上述的全光再生裝置，所述方法包括：