CN101557071B - 多波长和锁模可转换的掺铒光纤激光器及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有多波长和锁模功能且工作状态可转换的掺铒光纤激光器及其实现方法，特别是能够实现多波长和锁模之间的开关转换、多波长输出波长位置可调和能在室温下稳定工作的激光器及方法。所述激光器包括：增益放大单元、偏振控制单元、输出耦合单元、梳状滤波单元、光隔离单元和非线性光纤环镜。所述激光器的实现方法包括：通过调整入射偏振态和双折射度使插入在激光腔内非线性光纤环镜处于不同的工作状态，依据其工作状态的不同可分别实现激光器的多波长和锁模功能。本发明具有调谐方便、成本低廉、能实现室温下稳定的多波长连续输出和锁模脉冲输出两种功能等优点，可满足光时分复用/波分复用通信技术对多功能激光光源的需求。

Description

多波长和锁模可转换的掺铒光纤激光器及其实现方法

【技术领域】

本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种具有多波长和锁模功能且工作状态可转换的掺铒光纤激光器及其实现方法。

【背景技术】

随着现代通信技术的发展，提高通信容量和通信速度成为现代通信研究领域的关键问题。光波分复用技术可以极大的提高通信容量，光时分复用与光波分复用技术相结合又可以极大的提高光通信系统单信道的速率。因此，光波分复用和光时分复用技术是快速、大容量的通信的关键技术。

现代光纤波分复用通信系统正朝着信道数量越来越多的方向发展。最直接的提供多路信号的方法就是采用多个单波长激光器。但如果单纯地增加光源数量，势必会增加成本，因此性能稳定的多波长激光器吸引了研究者们更多的注意力。多波长激光器可以同时为多个信道提供所需要的光源，是光发射端的设计更为紧凑、经济，因而在密集波分复用系统中有很重要的应用。同时，性能优良的多波长光源在测距、光谱分析和分布光纤传感等领域中也有极大的应用价值。所以多波长激光器的研制无疑具有重要的意义。因此多波长掺铒光纤激光器近年来受到了广泛的关注。在室温条件下，掺铒光纤具有均匀展宽特性，会引起强烈的模式竞争，因此很难形成稳定的多波长输出。为了达到在室温条件下多波长稳定输出的目的，两类不同的方法已经被提出并且应用，一种是消除铒纤的均匀展开特性，如液氮冷却铒纤的方法(Jong Chow，Grhaam Town，Ben Eggleton et a1，Multiwavelength generation in an erbium-doped fiber laserusing in-fiber comb filters，IEEE，Photon Technol Lett 1996，8(1)：60-62)。这类方法在实用中受到很多局限。另一类方式是抑制铒纤的模式竞争如：移频反馈(A.Bellemare，M.Karasek，M.Rochette，S.A.L.S.Lrochelle and M.A.T.M.Tetu，″Room temperature multifrequency erbium-doped fiber lasers anchored on theITU Tetu，frequency grid，″J.Lightw.Techno1.18，825-831(2000))，偏振烧孔(单双波可转换波长位置及间隔可调的掺铒光纤激光器，2004年11月10日公开CN1545171A)，四波混频(一种室温工作的多波长同时激射的掺铒光纤激光器，2005年3月2日公开CN1588151A)，自激发布里渊散射(自激发多波长布里渊掺铒光纤激光器，2008年9月3日公开，CN101257177A)等技术。这些技术虽然能够达到室温条件下多波长的输出目的，但都具有一定的局限。比如移频反馈技术需要在激光腔内插入移频器，造价昂贵；偏振烧孔，只能产生几个波长，波长数目不具优势；布里渊散射技术，波长间隔不符合国际电信联盟规定的波长间隔标准，实用性差。四波混频技术往往需要光子晶体光纤、色散位移光纤等特种光纤以增强非线性效应，造价较高。

光时分复用技术与波分复用技术相结合可以极大地提高光通信系统单信道的速率，被认为是克服电子器件瓶颈、提高通信容量和实现未来全光通信网络的有效途径。而高重复频率的超短光脉冲的产生则是实现光时分复用/波分复用通信方式的关键技术。因此可输出超短光脉冲的锁模激光器成为研究的重点。当前光通信波段的掺铒光纤激光器锁模技术有：采用正负色散光纤，使腔内总色散量为零或由正值趋于零，实现锁模输出，(‘一种环形腔光纤激光器’2001年1月17日公开CN1280408A)，“8”字腔被动锁模脉冲光纤激光器(2007年2月7日公开CN 1909306A)。

综上所述，光纤通信技术的飞速发展要求通信系统具有多种输出功能的光源。尽管多种技术可以分别实现室温下的掺铒光纤激光器的多波长输出和锁模输出，但同时具有这两种输出功能的掺铒光纤激光器还比较少见。因此具有多波长、锁模等多种输出状态的激光光源无疑能够极大的促进高光通信技术的发展，势必会引起更为广泛的关注。

【发明内容】

本发明要解决的问题是针对高速、大容量光时分复用/波分复用通信技术对多功能激光光源的需求，提供了一种可实现多波长、锁模两种输出功能，并且输出状态可转换波长可调谐、工艺简单，成本低廉、性能稳定的掺铒光纤激光器。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案为：提供一种具有多波长和锁模功能且工作状态可转换的掺铒光纤激光器，其特征在于：所述掺铒光纤激光器包括：增益放大单元、偏振控制单元、梳状滤波单元、输出耦合单元、光隔离单元和插入在掺铒光纤激光器腔内的非线性光纤环镜。

根据本发明的掺铒光纤激光器一优选技术方案：所述掺铒光纤激光器其中增益放大单元、偏振控制单元、非线性光纤环镜、梳状滤波单元、输出耦合单元以及光隔离单元分别依次连接，梳状滤波单元放置在输出耦合单元之前有利于提高输出信噪比。但连接方式并不局限于此。比如增益放大单元、光隔离单元、偏振控制单元、梳状滤波单元、非线性光纤环镜、输出耦合单元以及分别依次连接。比如增益放大单元、光隔离单元、梳状滤波单元、非线性光纤环镜、偏振控制单元、输出耦合单元以及分别依次连接。

根据本发明的掺铒光纤激光器一优选技术方案：所述非线性光纤环镜包括两种工作状态：一种是其透射率随入射功率的增强而减小，另一种是其透射率随入射功率的增强而增强。

根据本发明的掺铒光纤激光器一优选技术方案：所述非线性光纤环镜包括：定向耦合单元、单模光纤和光纤双折射器件；所述定向耦合单元的同侧的两个输出端通过单模光纤相连，光纤双折射器件在靠近定向耦合单元的一个输出端口插入在非线性光纤环镜中；其中，所述可调光纤双折射器件是偏振控制器或具有光学相位延迟量的波片。

根据本发明的掺铒光纤激光器一优选技术方案：所述的增益放大单元为掺铒光纤放大器或由泵浦激光器、信号/泵浦光波分复用耦合器和掺铒光纤构成。

根据本发明的掺铒光纤激光器一优选技术方案：所述梳状滤波单元是法布里珀罗梳状滤波器、萨格奈克环镜梳状滤波器或光纤马赫-增德尔干涉型梳状滤波器。

本发明还提供了一种掺铒光纤激光器的实现方法，所述掺铒光纤激光器的实现方法包括步骤：

第一步.增益放大单元在激光腔内产生增益反馈，梳状滤波单元对光谱进行梳状滤波；

第二步.调节非线性光纤环镜的透射率随输入功率变化的工作状态；

第三步.根据非线性光纤环镜的工作状态分别实现连续多波长输出和脉冲锁模输出信号光输出。

根据本发明的掺铒光纤激光器的实现方法的一优选技术方案：所述第一步进一步包括利用光纤隔离单元抑制反向的受激发射放大谱，使激光腔内光信号单向传输的步骤。

根据本发明的掺铒光纤激光器的实现方法的一优选技术方案：所述第二步具体步骤为：调节非线性光纤环镜处于两种工作状态：一种是非线性光纤环镜处于透射率随输入功率增高而降低的工作状态，形成多波长稳定振荡；另一种是非线性光纤环镜处于透射率随输入功率增高而增高的工作状态，实现掺铒光纤激光器的被动锁模。

根据本发明的掺铒光纤激光器的实现方法的一优选技术方案：所述第二步进一步包括通过调节控制非线性光纤环镜的入射偏振态及双折射度，使非线性光纤在两种工作状态之间相互转换的步骤。

根据本发明的掺铒光纤激光器的实现方法的一优选技术方案：所述第三步具体步骤为：连续多波长信号光输出或脉冲锁模输出。

本发明的有益效果在于：本发明的掺铒光纤激光器及其实现方法具有多波长、锁模双状态输出、并且输出状态可转换波长可调谐、调谐方便、成本低廉、能实现室温下稳定的多波长连续输出和锁模脉冲输出两种功能等优点，可满足对高速、大容量光时分复用/波分复用通信技术对多功能激光光源的需求。

【附图说明】

图1是本发明掺铒光纤激光器的结构组成示意图；

图2是本发明掺铒光纤激光器的具体实施例组成示意图；

图3是本发明掺铒光纤激光器具体实施例中使用的非线性光纤环镜在系统多波长输出时的工作状态曲线；

图4是本发明掺铒光纤激光器具体实施例中使用的非线性光纤环镜在系统锁模输出时的工作状态曲线；

图5是本发明掺铒光纤激光器实现方法的具体实施例的流程图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明。

请参照图1，图2，图1是本发明掺铒光纤激光器的结构组成示意图；图2是本发明掺铒光纤激光器的具体实施例组成示意图。

图中：1是泵浦激光器，2是泵浦/信号波分复用耦合器，3是掺铒光纤4是偏振控制单元，5是定向耦合单元，6是单模光纤，7是可调光纤双折射器件，8是梳状滤波单元，9是输出耦合单元，10是光隔离单元，11是非线性光纤环镜，12是增益放大单元。

本实施例中的掺铒光纤激光器利用非线性光纤环镜的具有多种功率相关的非线性输出特性，在激光腔内引入功率相关损耗。通过适当的调整激光腔内偏振态和非线性光纤环镜内的双折射度可使激光器处于两种不同的工作状态。一种工作状态发生在非线性光纤环镜的透射率随入射功率的增强而减小时，此时非线性光纤环镜相当于幅度均衡器，可抑制掺铒光纤由均匀展宽增益特性引起的模式竞争，可以达到多波长输出。与先前的实现室温下多波长掺铒光纤激光器的技术相比，本发明操作灵活、成本低廉、波长数量多、输出功率平坦，可通过控制非线性光纤环镜的均衡幅度，实现控制多波长的输出的波长数目和波长位置，因此具有更大的灵活性。另外一种工作状态发生在非线性光纤环镜的投射率随入射功率的增强而增强，此时非线性光纤环镜相当于饱和吸收体，可实现掺铒光纤激光器的锁模输出。并且多波长和锁模输出的两种工作状态，可通过调整激光腔内的偏振态和非线性光纤环镜内的双折射度进行转换。

本实施例的掺铒光纤激光器，包括：泵浦激光器1、泵浦/信号波分复用耦合器2、掺铒光纤3、偏振控制单元4、定向耦合单元5、单模光纤6、可调光纤双折射器件7、梳状滤波单元8、输出耦合单元9、光纤隔离单元10，其特点是：插入在激光器腔内的非线性光纤环镜11由定向耦合单元5，一定长度的单模光纤6和光纤双折射器件7构成。定向耦合单元5的同侧的两个输出端被一段单模光纤6相连，其中单模光纤6以一定的曲率盘绞，可调的光纤双折射器件7靠近其中一个输出端口插入在环镜中。偏振控制单元4与非线性光纤环镜的输入端相连，可控制其输入偏振态。

组成非线性光纤环镜的定向耦合单元，可以为能量对称的定向耦合器，也可以是能量非对称的定向耦合器；组成非线性光纤环镜的单模光纤，可以以一定的曲率半径盘绞，盘绞曲率半径大于13mm；非线性光纤环镜中可调光纤双折射器件可由多种方法构成，可以是偏振控制器，可以是各种光学相位延迟量的波片；梳状滤波单元，可以是各种类型的光谱周期滤波器件，如法布里珀罗梳状滤波器、各种类型光纤构成的萨格奈克环镜梳状滤波器、光纤马赫-增德尔干涉型梳状滤波器等；泵浦激光单元，可以是980nm、1480nm的半导体或任何类型的激光器。偏振控制单元，可以是各种类型的偏振控制装置，如三环式偏振控制器、光纤挤压型偏振控制器等；掺铒光纤，可以是不同掺杂浓度的掺铒光纤。

本发明的原理是利用非线性光纤环镜的不同的功率相关输出特性，分别达到抑制模式竞争和被动锁模的目的。本发明的输出状态依赖于激光腔内的非线性光纤环镜的工作状态。通过偏振控制单元调整非线性光纤环镜的入射偏振态，通过可调光纤双折射器件调整环镜内的双折射度，可以方便灵活的调整非线性光纤环镜的的工作状态，进而实现可转换双输出状态：多波长、锁模掺铒光纤激光器的目的。

本实施例一优选技术方案是：泵浦激光器1(实际使用1480nm半导体泵浦激光器，最大输出功率为600毫瓦)经过泵浦/信号波分复用耦合器2(实际使用滤波片反射式波分复用耦合器)耦合进激光腔内，对掺铒光纤3(实际使用高掺杂浓度掺铒光纤，Nufern：EDFL-980-HP)进行泵浦。偏振控制单元4(实际选用三环式手动偏振控制器)控制腔内的偏振态，定向耦合单元5(实际选用的能量对称的定向耦合器)、一段扭绞单模光纤6(实际的扭绞曲率半径为20-25厘米，光纤长度为20公里)、可调光纤双折射器件7(实际使用单模光纤按照恰当的曲率半径盘绕构成的1/4波片，波片可在垂直于非线性光纤环镜的平面内转动)共同构成非线性光纤环镜。激光腔内的信号光经过梳状滤波器8(实际使用法布里-珀罗干涉梳状滤波器，波长间隔为0.8nm，符合国际电信联盟规定的波长间隔)，产生多波长激射。信号光经过输出耦合单元9(实际选用的耦合比为50∶50)输出。光纤隔离单元10(实际选用宽带光纤隔离器)抑制了反向的受激发射放大谱，保证激光腔内信号的单向传输。信号光经过经过泵浦/信号波分复用耦合器2耦合进激光腔形成环形激光器。调整偏振控制单元4，可控制激光腔内非线性光纤环镜的入射偏振态，调整1/4波片的转动角度可调整非线性环镜内的双折射度。入射偏振态的调整和非线性环镜内双折射度，可以使非线性光纤环镜工作在不同的功率相关的非线性输出状态。当非线性光纤环镜工作在透射率随输入功率增高而降低的工作状态时，此时非线性光纤环镜相当于幅度均衡器，可以抑制室温下掺铒光纤中的模式竞争，形成多波长稳定振荡。当非线性光纤环镜工作在透射率随入射功率增高而增高的工作状态时，此时非线性光纤环镜相当于饱和吸收体，可以实现掺铒光纤激光器的被动锁模。

非线性光纤环镜的输出特性为：

$T=\frac{1}{2}-\frac{1}{2}\cos (\mathrm{\β}-2\mathrm{\α}-\frac{A_s^{\mathrm{cw}}{n}_2\mathrm{\πPL}}{3\mathrm{\λAeff}})\cos (\mathrm{\β}-2\mathrm{\α}-\frac{A_s^{\mathrm{ccw}}{n}_2\mathrm{\πPL}}{3\mathrm{\λAeff}})$

$A_s^{\mathrm{ccw}}=-\sqrt{1-A_s^{{\mathrm{cw}}^2}}\sin 2(\mathrm{\α}+\mathrm{\ψ})$

其中，β＝μL/L_b+θ， $\mathrm{\μ}=\sqrt{g^2+{\mathrm{\π}}^2},$ θ＝qL，q是单模光纤的盘绞率，L是单模光纤的长度，L_b为单模光纤的拍长，g＝γπ/k圆双折射与线性双折射的比，γ＝(h/2n-1)·q为圆双折射，n为折射率，在硅光纤中h≈0.13-0.16，k＝πδn/λ＝π/L_b为光纤的线性双折射，P为环镜的绝对输入功率，b＝4πn₂/3λA_eff是非线性系数，n₂为克尔系数，λ为输入波长，A_eff单模光纤的模场的有效面积。光场信号的偏振态由斯托克斯参量A_s和光场信号的偏振方向ψ来定义，其中 $A_s^{\mathrm{cw}}={\left|C^{+}\right|}^2-{\left|C^{-}\right|}^2$ 为CW的斯托克斯参量，C⁺和C^-分别是右圆偏振分量和左圆偏振分量的复振幅，两者都被能量归一化|C⁺|²+|C^-|²＝1。ψ是光场信号的偏振方向α为1/4波片的与水平方向的夹角。调整偏振控制器和1/4波片的转动角度可以使非线性光纤环镜处于两种不同的功率相关输出状态。

请参照图3，图3是本发明掺铒光纤激光器具体实施例中使用的非线性光纤环镜在系统多波长输出时的工作状态曲线；一种为入射功率越高，透过率越低此时非线性光纤环镜相当于幅度均衡器，可抑制掺铒光纤中的模式竞争，实现室温年下稳定的多波长输出功能。

请参照图4，图4是本发明掺铒光纤激光器具体实施例中使用的非线性光纤环镜在系统锁模输出时的工作状态曲线；一种工作状态为入射功率越高，透过率越高此时非线性光纤环镜相当于饱和吸收体，可实现掺铒光纤激光器的被动锁模功能。并且两种输出状态可以相互转换。

请参照图5，图5是本发明掺铒光纤激光器实现方法的具体实施例的流程图；本实施例的掺铒光纤激光器的实现方法，包括步骤：

第一步.泵浦激光单元经泵浦/信号波分复用耦合单元耦合进入激光器腔内，对掺铒光纤泵浦，提供增益反馈。

第二步.通过调节控制非线性光纤环镜的入射偏振态及双折射度，使非线性光纤在两种工作状态之间相互转换，非线性光纤环镜处于两种工作状态：一种是非线性光纤环镜处于透射率随输入功率增高而降低的工作状态，形成多波长稳定振荡，另一种是非线性光纤环镜处于透射率随输入功率增高而增高的工作状态，实现掺铒光纤激光器的被动锁模。

第三步.连续多波长信号光输出或脉冲锁模输出。

泵浦光对增益介质掺铒光纤进行泵浦，使掺铒光纤产生放大的自发辐射光(ASE)。ASE经过梳妆滤波单元后，形成梳妆波形。偏振控制单元调整激光腔内光场偏振态，可调双折射器件可在非线性光纤环镜内的引入不同的双折射度。调整偏振控制单元和非线性光纤环镜内的双折射器件可使非线性光纤环镜处于两种不同的功率相关输出状态。一种输出状态为非线性光纤环镜的透射率随输入功率的增加而降低，此时非线性光纤环镜相当于幅度均衡器，可抑制室温条件下掺铒光纤的均匀展开特性引起的模式竞争，形成激光器的多波长稳定输出。调整偏振控制单元和可调双折射器件可以调节非线性光纤环镜的均衡幅度，以控制多波长产生的数量和波长位置。另一种输出状态为非线性光纤环镜的透射率随输入功率的增加而增加，此时非线性光纤环镜相当于饱和吸收体，可引起激光器的被动锁模。光信号一部分由耦合器输出一部分由信号/泵浦波分复用单元引入激光腔内，形成激光反馈振荡。非线性光纤环镜的这两种工作状态可通过偏振控制单元和可调双折射器件的调整而转化，因而可实现激光器的连续多波长输出和脉冲锁模两种功能之间的转化。

采用本发明的掺铒光纤激光器及其实现方法具有多波长、锁模双状态输出、并且输出状态可转换波长可调谐、调谐方便、成本低廉、能实现室温下稳定的多波长连续输出和锁模脉冲输出两种功能等优点，可满足对高速、大容量光时分复用/波分复用通信技术对多功能激光光源的需求。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多波长和锁模可转换的掺铒光纤激光器，其特征在于：所述的激光器包括：增益放大单元(12)、偏振控制单元(4)、梳状滤波单元(8)、输出耦合单元(9)、光隔离单元(10)和插入在掺铒光纤激光器腔内的非线性光纤环镜(11)，所述非线性光纤环镜(11)为能量对称结构；其中增益放大单元(12)、偏振控制单元(4)、非线性光纤环镜(11)、梳状滤波单元(8)、输出耦合单元(9)以及光隔离单元(10)依次连接构成环形激光器；所述非线性光纤环镜(11)包括两种工作状态：一种是其透射率随入射功率的增强而减小，另一种是其透射率随入射功率的增强而增强。

2.根据权利要求1所述的多波长和锁模可转换的掺铒光纤激光器，其特征在于：所述非线性光纤环镜(11)包括：定向耦合单元(5)、单模光纤(6)和光纤双折射器件(7)；所述定向耦合单元(5)的同侧的两个输出端通过单模光纤(6)相连，光纤双折射器件(7)在靠近定向耦合单元(5)的一个输出端口插入在非线性光纤环镜(11)中；其中，所述定向耦合单元(5)为能量对称结构，所述单模光纤(6)以一定的曲率半径盘绞，盘绞曲率半径大于13mm，所述光纤双折射器件(7)为1/4波片，波片可在垂直于非线性光纤环镜(11)的平面内转动。

3.根据权利要求1所述的多波长和锁模可转换的掺铒光纤激光器，其特征在于：所述的增益放大单元(12)为掺铒光纤放大器或由泵浦激光器(1)、信号/泵浦光波分复用耦合器(2)和掺铒光纤(3)构成。

4.根据权利要求1所述的多波长和锁模可转换的掺铒光纤激光器，其特征在于：所述梳状滤波单元(8)是法布里珀罗梳状滤波器、萨格奈克环镜梳状滤波器或光纤马赫-增德尔干涉型梳状滤波器。

5.一种多波长和锁模可转换的掺铒光纤激光器的实现方法，其特征在于：所述掺铒光纤激光器的实现方法包括步骤：

a.增益放大单元在激光腔内产生增益反馈，梳状滤波单元对光谱进行梳状滤波；

b.利用能量对称的非线性光纤环镜输出特性，调节非线性光纤环镜的透射率随输入功率变化的工作状态；

所述能量对称的非线性光纤环镜输出特性：

$T=\frac{1}{2}-\frac{1}{2}\cos (\mathrm{\β}-2\mathrm{\α}-\frac{A_s^{\mathrm{cw}}{n}_2\mathrm{\πPL}}{3\mathrm{\λ}{\mathrm{Ae}}_{\mathrm{ff}}})\cos (\mathrm{\β}-2\mathrm{\α}-\frac{A_s^{\mathrm{ccw}}{n}_2\mathrm{\πPL}}{3\mathrm{\λ}{\mathrm{Ae}}_{\mathrm{ff}}})$

$A_s^{\mathrm{ccw}}=-\sqrt{1-A_s^{{\mathrm{cw}}^2}}\sin 2(\mathrm{\α}+\mathrm{\ψ})$

其中，β＝μL/L_b+θ，θ＝qL，q是单模光纤的盘绞率，L是单模光纤的长度，L_b为单模光纤的拍长，g＝γπ/k圆双折射与线性双折射的比，γ＝(h/2n-1)·q为圆双折射，n为折射率，在硅光纤中h≈0.13-0.16，k＝πδn/λ＝π/L_b为光纤的线性双折射，P为环镜的绝对输入功率，b＝4πn₂/3λA_eff是非线性系数，n₂为克尔系数，λ为输入波长，A_eff单模光纤的模场的有效面积；光场信号的偏振态由斯托克斯参量A_s和光场信号的偏振方向，ψ来定义，其中

为CW的斯托克斯参量，CW为顺时针方向，C⁺和C^-分别是右圆偏振分量和左圆偏振分量的复振幅，两者都被能量归一化|C⁺|²+|C^-|²＝1；ψ是光场信号的偏振方向α为1/4波片的与水平方向的夹角；

c.调整偏振控制器和1/4波片的转动角度使非线性光纤环镜处于两种不同的功率相关输出状态，分别实现连续多波长输出和脉冲锁模输出。

6.根据权利要求5所述的多波长和锁模可转换的掺铒光纤激光器的实现方法，其特征在于：所述步骤a进一步包括利用光纤隔离单元抑制反向的受激发射放大谱，使激光腔内光信号单向传输的步骤。

7.根据权利要求5所述的多波长和锁模可转换的掺铒光纤激光器的实现方法，其特征在于：所述步骤b具体步骤为：调节非线性光纤环镜处于两种工作状态：一种是非线性光纤环镜处于透射率随输入功率增高而降低的工作状态，形成多波长稳定振荡；另一种是非线性光纤环镜处于透射率随输入功率增高而增高的工作状态，实现掺铒光纤激光器的被动锁模。

8.根据权利要求5所述的多波长和锁模可转换的掺铒光纤激光器的实现方法，其特征在于：所述步骤b进一步包括通过调节控制非线性光纤环镜的入射偏振态及双折射度，使非线性光纤环镜在两种工作状态之间相互转换的步骤。

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