一種單縱模、波長可開關光纖激光裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種單縱模、波長可開關光纖激光裝置，包括980nm的泵浦激光器、980nm的3dB第一耦合器、980nm/1550nm的第一波分復用器和第二波分復用器、電控光開關、一組不同中心波長的光纖光柵、第二耦合器、L波段的3dB第三耦合器以及連接第二耦合器的監測系統；所述泵浦激光器通過光纖連接第一耦合器，第一耦合器分別通過光纖連接第一波分復用器和第二波分復用器，兩個波分復用器之間通過用作增益介質的摻鉺光纖連接，所述第一波分復用器依次連接第二耦合器以及第三耦合器，所述第二波分復用器通過光纖連接電控光開關，電控光開關分別連接各個不同中心波長的光纖光柵。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種激光發生技術，特別是一種可適用于WDM系統的波長可開關、單縱模輸出的單縱模、波長可開關光纖激光裝置。
技術介紹
窄線寬、單縱模光纖激光器是一種優質光源，在光通信，光譜分析以及光傳感中都有著廣泛的應用前景。隨著波分復用(WDM)通信系統的發展，具有波長開關功能的單縱模光纖激光器的研究越來越受到重視。目前大部分光纖激光器是基于對縱模特性或是波長開關某一單個功能而考慮的，這大大限制了光纖激光器在光通信領域特別是WDM系統中的應用。因此提出對窄線寬、單縱模同時具有波長可開關功能的光纖激光器是十分重要的。
技術實現思路
技術目的本技術所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種單縱模、波長可開關光纖激光裝置。為了解決上述技術問題，本技術公開了一種單縱模、波長可開關光纖激光裝置，包括980nm的泵浦激光器、980nm的3dB第一耦合器、980歷/1550歷的第一波分復用器和第二波分復用器、電控光開關、一組不同中心波長的光纖光柵、第二耦合器、L波段的3dB 第三耦合器以及連接第二耦合器的監測系統；所述泵浦激光器通過光纖連接第一耦合器，第一耦合器分別通過光纖連接第一波分復用器和第二波分復用器，兩個波分復用器之間通過用作增益介質的摻鉺光纖連接，所述第一波分復用器依次連接第二耦合器以及第三耦合器，所述第二波分復用器通過光纖連接電控光開關，電控光開關分別連接各個不同中心波長的光纖光柵。本技術中，所述監測系統為延時自零差法線寬測量系統，包括與第二耦合器連接的第四耦合器，以及與第四耦合器依次連接的L波段的3dB第五耦合器、光電探測器以及電頻譜分析儀，其中第四耦合器與第五耦合器之間分別通過延遲線以及偏振控制器連接。L波段的第四耦合器，延遲線，偏振控制器，3dB第五耦合器，光電探測器以及電頻譜分析儀構成并按順序連接。本技術中，所述監測系統為光譜分析儀。本技術中，所述第二耦合器為L波段70:30 95 5的耦合器。本技術中，所述第四耦合器為L波段90 10的耦合器。本技術中，第二波分復用器的1550nm端口接的電控光開關具有一組η路通斷，與所述對應的一組η個不同中心波長的光纖光柵一起構成了激光器的波長開關模塊。 第一波分復用器的1550nm端口接第二耦合器后連接另設的一段未泵浦的摻鉺光纖，摻鉺光纖作為飽和吸收體，它與第三耦合器構成的Mgnac反射鏡組成了激光器的飽和吸收模塊，用來實現激光器的窄線寬、單縱模運轉。第二耦合器的10%輸出端輸出光信號，接光譜分析儀測量其波長信息，并設有延時自零差法對光路的線寬測量的裝置。3本技術通過在光纖激光器諧振腔中添加一段飽和吸收體，利用其飽和吸收效應，實現激光器的窄線寬、單縱模運轉；同時利用電控光開關和不同中心波長的光纖光柵組成的波長開關模塊實現輸出波長的開關功能；利用延時自零差法來測量輸出光的線寬。本實施例的工作機理是980nm泵浦激光器輸出的泵浦功率被980nm的3dB的第一耦合器分為相等的兩部分光路，分別通過980nm/1550nm的第一波分復用器和第二耦合進一段摻鉺光纖，構成了一個雙向泵浦的EDFA放大模塊，為激光器諧振腔提供必要的增益。被放大的光信號進入到電控光開關中，一組具有不同中心波長的光纖光柵與光開關的各個端口并行連接著，使用外部控制電源可以控制光開關的任一端口的導通，光開關與光纖光柵構成了光纖激光器的波長開關模塊，實現激光器輸出信號的波長開關功能。被選定波長的光信號被EDFA光放大模塊放大后，通過90:10的第二耦合器進入到一段未泵浦的摻鉺光纖中，未泵浦的摻鉺光纖另一端連接3dB的第三耦合器，第三耦合器的兩個輸出端口直接相連，構成了一個^gnac反射鏡，它具有寬帶、高反射率的特性。反射光與入射光在摻鉺光纖中形成駐波，導致摻鉺光纖中的折射率發生了周期性的微小改變，形成了動態的布拉格光柵，再加上未泵浦的摻鉺光纖具有飽和吸收特性，該動態布拉格光柵具有窄線寬濾波特性，未泵浦的摻鉺光纖與第三耦合器構成的^gnac反射鏡一起組成了激光器的飽和吸收模塊，其功能是實現光纖激光器的窄線寬、單縱模運轉。最終激光器通過第二耦合器的10%端口輸出特定波長，且具有單縱模特性的光信號。光信號的波長信息和頻譜信息將由光譜分析儀和延時自零差線寬測量系統給出。有益效果本技術利用飽和吸收體的飽和吸收效應實現了輸出光信號的窄線寬、單縱模的特性，同時利用光開關的開關特性和光纖光柵的濾波特性實現了輸出光波長開關的功能，該技術可應用于WDM通信系統中光源的設計工作中。以下結合附圖和具體實施方式對本技術做更進一步的具體說明，本技術的上述和/或其他方面的優點將會變得更加清楚。附圖說明圖1為本技術結構示意圖。圖2為本技術監測系統部分結構示意圖。具體實施方式實施例如圖1所示，本實施例由980nm泵浦激光器1，980nm的3dB耦合器2，980nm/1550nm 波分復用器31、32，摻鉺光纖4，1 Xn型光開關5，光纖光柵61 6η，90 10耦合器7，未泵浦的摻鉺光纖8，3dB耦合器9，監測系統10組成的。如圖2所示，監測系統10是延時自零差法線寬測量系統，用以測量輸出信號的線寬，其中延時自零差法線寬測量系統由90:10耦合器21，延遲線22，偏振控制器23，3dB耦合器M，光電探測器25和電頻譜分析儀沈構成。 也可以使用光譜分析儀作為監測系統。窄線寬、單縱模、波長可開關的光纖激光器主要由光放大，光波長開關和飽和吸收體三個模塊組成。其中光放大模塊采用雙向泵浦方式，980nm泵浦源1經3dB耦合器2將泵浦功率分成相等的兩路，然后通過兩個980nm/1550nm波分復用器31、32，與信號光一起進入摻鉺光纖4中，為激光器諧振腔提供增益。波長選擇模塊是由IXn型光開關5和η個具有不同中心波長的光纖光柵61 6η組成，η個光柵與光開關的η個端口并行連接著。使用外部控制電源可以控制光開關的任一端口 η的導通，從而與該端口相連的光柵FB&i就被選取為激光腔的濾波元件，這樣波長落于FB&i反射帶寬內的光由于其具有較小的損耗將被允許在激光器中振蕩以實現激光輸出。雖然摻鉺光纖是增益均勻加寬介質，但由于空間燒孔效應的存在，摻鉺光纖激光器通常是多縱模輸出。另外，一段未泵浦的摻鉺光纖8作為飽和吸收體，與一個由3dB耦合器9構成的具有寬帶、高反射率特性的Mgnac反射鏡形成了激光器的飽和吸收模塊，入射光和反射光在摻鉺光纖8中相干形成駐波。由于摻鉺光纖的飽和吸收效應，使得摻鉺光纖8中的折射率發生周期性的微小改變，從而形成動態的窄帶布拉格光柵，利用動態光柵的窄線寬濾波特性來實現激光器的單縱模運轉。同時利用飽和吸收體對不同光功率密度的光信號其吸收系數成反比的原理，來實現輸出光信號的線寬窄化作用。輸出信號經由90:10耦合器7的10%端口輸出到監測系統中，監測系統既可以是光譜分析儀，用來檢測輸出信號的波長信息，也可以是延時自零差法線寬測量系統，用以測量輸出信號頻譜的線寬大小。在自零差法線寬測量系統中，激光器的輸出信號輸入到一個 90:10耦合器21中，并被分為兩路，90%的光功率將經過一段延遲線以消除與另一路光的相干性，10%的光功率被偏振控制器22調節偏本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種單縱模、波長可開關光纖激光裝置，其特征在于，包括980nm的泵浦激光器、 980nm的3dB第一耦合器、980nm/1550nm的第一波分復用器和第二波分復用器、電控光開關、一組不同中心波長的光纖光柵、第二耦合器、L波段的3dB第三耦合器以及連接第二耦合器的監測系統；第三耦合器的兩個輸出端口直接連接；所述泵浦激光器通過光纖連接第一耦合器，第一耦合器分別通過光纖連接第一波分復用器和第二波分復用器，兩個波分復用器之間通過用作增益介質的摻鉺光纖連接，所述第一波分復用器依次連接第二耦合器以及第三耦合器，所述第二波分復用器通過光纖連接電控光開關，電控光開關分別連接各個不同中心波長的光纖光柵。2.根據權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱晨鳴，俞力，魏賢虎，封雙榮，
申請(專利權)人：江蘇省郵電規劃設計院有限責任公司，
類型：實用新型
國別省市：