[發(fā)明專利]一種基于光纖法珀微腔的光頻梳偏振復(fù)用裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210564462.0
• 申請(qǐng)日: 2022-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN115128822A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚佰承;秦琛燁;杜俊廷;譚騰;饒?jiān)平?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 之江實(shí)驗(yàn)室;電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B27/28
• 分類號(hào): G02B27/28;G02F1/35
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發(fā)明公開了一種基于光纖法珀微腔的光頻梳偏振復(fù)用裝置。所述裝置包括包括依次連接的激光器、光纖放大器、光纖隔離器、第一偏振控制器、全光纖偏振控制器、第二偏振控制器和偏振分束器；所述的全光纖偏振控制器用于固定光纖法珀微腔，所述的光纖法珀微腔包括非線性光纖，其兩端為鍍有高反膜的陶瓷插芯；所述全光纖偏振控制器通過壓力控制其非線性光纖的雙折射分布情況；本發(fā)明裝置操作手段簡單、成本低廉、信號(hào)穩(wěn)定，且高度集成化，有望成為光纖通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的主要手段，并將很大程度上開拓光頻梳在光通信的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于光纖法珀微腔的光頻梳偏振復(fù)用裝置，屬于光學(xué)器件領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光頻梳在頻譜上由一系列均勻間隔且具有相干穩(wěn)定相位關(guān)系的頻率分量組成，憑借其高分辨率、高精度、高準(zhǔn)確性的頻率標(biāo)準(zhǔn)在相干光通信、原子鐘、超快距離測量、雙梳光譜以及天體物理等領(lǐng)域得到應(yīng)用，也成為了現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)的基石。近年來，具有超高品質(zhì)因子的微腔中孤子梳的產(chǎn)生已經(jīng)確立了微梳作為實(shí)驗(yàn)室外工具的地位。然而，傳統(tǒng)的微梳的操作需要復(fù)雜的啟動(dòng)和反饋協(xié)議，而且隨著光通信領(lǐng)域的發(fā)展，要求各器件能朝高度集成化發(fā)。同時(shí)，目前的光頻梳器件往往為單泵浦激發(fā)單梳，形式比較單一，在數(shù)據(jù)傳輸方面大大限制了光頻梳作為通信源的發(fā)展。因此如何設(shè)計(jì)一種能夠通過單泵浦實(shí)現(xiàn)多路光頻梳輸出且高度集成化器件將很大程度上開拓光頻梳在光通信的應(yīng)用前景。

目前市面上可以直接產(chǎn)生高質(zhì)量微梳的器件主要集中在微球、微環(huán)、微盤等腔體的研究，但這些難以直接集成到光學(xué)系統(tǒng)中，特別是全光纖系統(tǒng)。由于基于光纖法珀微腔的光頻梳不需要控制微光纖和腔體的耦合調(diào)節(jié)以及避免空間光的使用，因此將進(jìn)一步提高系統(tǒng)的集成度。此外可以利用非線性光纖光學(xué)中的布里淵效應(yīng)，將其作為二級(jí)泵浦激發(fā)不同于泵浦源波長的光頻梳，從而實(shí)現(xiàn)單泵浦源的雙梳輸出，并且輸出信號(hào)可通過偏振復(fù)用提高一倍通道容量，有望成為光纖通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的主要手段，也有助于靈活擴(kuò)大現(xiàn)有光纖骨干網(wǎng)的容量，并能夠?yàn)槲磥硪苿?dòng)通信技術(shù)應(yīng)用的部署做好準(zhǔn)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，設(shè)計(jì)了一種基于光纖法珀微腔的光頻梳復(fù)用裝置，

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：本發(fā)明實(shí)施例的第一方面提供了一種基于光纖法珀微腔的光頻梳偏振復(fù)用裝置，其特征在于，包括依次連接的激光器、光纖放大器、光纖隔離器、第一偏振控制器、全光纖偏振控制器、第二偏振控制器和偏振分束器；

所述的全光纖偏振控制器用于固定光纖法珀微腔，所述的光纖法珀微腔包括非線性光纖，其兩端為鍍有高反膜的陶瓷插芯；所述全光纖偏振控制器通過壓力控制其非線性光纖的雙折射分布情況；

所述光纖放大器用于放大激光器的輸出功率；

所述光纖隔離器用于防止光纖法珀微腔的反射光對(duì)激光器和光纖放大器造成損害；

所述第一偏振控制器用于控制激光光源的偏振態(tài)；

所述第二偏振控制器用于光纖法珀微腔輸出光的偏振態(tài)；

所述偏振分束器用以對(duì)光纖法珀微腔輸出光兩個(gè)正交偏振態(tài)的分離。

進(jìn)一步地，所述非線性光纖為單模高非線性光纖，其長度為10.5cm-11cm，非線性系數(shù)大于10W^-1km^-1。

進(jìn)一步地，所述鍍有高反膜的陶瓷插芯中的高反膜由高折射率介質(zhì)層與低折射率介質(zhì)層交替堆積組成；所述低折射率介質(zhì)層為SiO₂，所述高折射率介質(zhì)層為Ta₂O₅；介質(zhì)層的膜層數(shù)大于或等于10層，高反膜在1500nm-1600nm的反射率達(dá)99％以上。

進(jìn)一步地，所述的全光纖偏振控制器為全鋁制，將光纖法珀微腔中的非線性光纖部分全部覆蓋。