CN103731210A - 一种用于ase光纤光源的多功能集成器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于ASE光纤光源的多功能集成器件，属于光纤通信领域。所述多功能集成器件，将光纤准直器、波分复用器、光隔离器、光开关和滤波器集成在半导体芯片上。波分复用器将980nm泵浦光准直耦合进入掺稀土元素光纤，掺稀土元素光纤产生的光，经波分复用器、光隔离器和滤波器，准直耦合进入输出光纤。根据掺稀土元素光纤产生的光的光谱特征选择滤波器，具体是：当为1560nm的高斯谱时，选择啁啾光栅；当为1530nm的高斯谱时，选择中继滤波器，当光谱为平坦谱时，选择带通滤波器。波分复用器的角度设置为3.5°。本发明保证了反射和耦合效率，减少了器件之间的熔接损耗且体积小，稳定性好，使用方便。
Description
技术领域
本发明属于光纤通信领域，特别涉及一种用于ASE(Amplified Spontaneous Emission，放大自发辐射)光纤光源的多功能集成器件。
背景技术
LiNbO3晶体是集成光学器件中最常用的无机电光晶体材料，其发展已处于比较成熟的阶段。它具有良好的电光、声光效应性能，而且声波衰减系统仅为0.05dB/cm。采用Ti扩散法和质子交换法制作工艺，可以实现高质量、高性能的LiNbO3的光波导。
光集成器件比起分立器件的单纯组合，更容易实现小型化、低成本化和高可靠性。集成器件比分立器件有更少的连接点，能相应的减少熔接损耗。
现有用于ASE光纤光源的器件包括波分复用器、光隔离器和滤波器等，这几个器件为分立器件，使用起来不方便，在各器件尾纤的熔接过程中还有损耗。
发明内容
本发明的目的在于，将光纤准直器，波分复用器，光隔离器，光开关和滤波器集成在一块芯片上，且波分复用器采用角度的设计，保证反射，提高了耦合效率。为此，本发明提供了一种用于ASE光纤光源的多功能集成器件。
本发明的一种用于ASE光纤光源的多功能集成器件，将光纤准直器、波分复用器、光隔离器、光开关和滤波器集成在半导体芯片上。波分复用器、光隔离器、光开关和滤波器依次按顺序排列连接。波分复用器一个输入端连接泵浦源，一个输入端连接掺稀土元素光纤，波分复用器与掺稀土元素光纤之间设置有光纤准直器。滤波器的输出端设置有光纤准直器。波分复用器将980nm泵浦光准直耦合进入掺稀土元素光纤，掺稀土元素光纤产生的光，经波分复用器、光隔离器和滤波器，准直耦合进入输出光纤。
光开关用于控制选择不同的滤波器，具体是：光开关的1脚用于控制连接中继滤波器，光开关的2脚用于控制连接啁啾光栅，光开关的3脚用于控制连接带通滤波器。根据掺稀土元素光纤产生的光的光谱特征选择滤波器，具体是：当为1560nm的高斯谱时，选择啁啾光栅；当为1530nm的高斯谱时，选择中继滤波器，当光谱为平坦谱时，选择带通滤波器。
所述的波分复用器为膜片设计且复用波长为980/1550nm，角度为3.5°。
所述的掺稀土元素光纤为双芯光纤时，根据波分复用的角度选择光纤双芯的间隔。
所述的光开关为4脚MEMS（微机电系统）光开关。
本发明的用于ASE光纤光源的多功能集成器件与现有技术相比，具有如下优点和积极效果：
（1）波分复用器采用了角度的设计，保证了反射和耦合效率；
（2）当为双芯光纤时，可根据复用器角度计算选择双芯的间隔；
（3）采用4脚光开关，通过光源输出光谱的谱形控制光开关的状态，从而选择不同的滤波器；
（4）减少了器件之间的熔接损耗且体积小，稳定性好，使用方便，且增加了光的耦合效率，利于实际工程应用。
附图说明
图1是本发明的用于ASE光纤光源的多功能集成器件的结构示意图；
图2是双芯光纤的芯间距确定示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好地理解本发明。
如图1所示，本发明所述的一种用于ASE光纤光源的多功能集成器件，包括如下组成器件：光纤准直器a、光纤准直器f、波分复用器b、光隔离器c、光开关d和滤波器e。集成器件A端与泵浦源的尾纤熔接，B端与掺稀土元素光纤熔接，C端是信号的输出端，与传感器等熔接。滤波器e包括三种：中继滤波器e1，啁啾光栅e2，以及带通滤波器e3。
波分复用器b、光隔离器c、光开关d和滤波器e依次按顺序排列连接。波分复用器b第一个输入端连接集成器的A端，直接与泵浦源连接。波分复用器b的第二个输入端连接集成器的B端，再连接掺稀土元素光纤。波分复用器b的第二个输入端设置有光纤准直器a。波分复用器b的输出端连接光隔离器c的输入端，光隔离器c的输出端连接光开关d。光开关d用于控制选择不同的滤波器e。如图1所示，光开关的1脚用于控制连接中继滤波器e1，光开关的2脚用于控制连接啁啾光栅e2，光开关的3脚用于控制连接带通滤波器e3。滤波器e的输出端连接集成器的C端。在滤波器e的输出端设置有光纤准直器f。
波分复用器为膜片设计且复用波长为980/1550nm，角度为3.5°。
波分复用器b一方面把980nm泵浦光传输给掺稀土元素光纤；另一方面把掺稀土元素光纤产生的信号光，也就是超荧光，传输给光隔离器c和光开关d，通过分析光谱输出的特性，控制光开关d的状态选择不同特性的滤波器e，对光谱进行整形和滤波。本发明实施例中采用4脚MEMS光开关。
光隔离器c对光的方向进行限制，使光只能单方向传输，通过光纤回波反射的光能够被很好的隔离，提高光波传输效率，防止振荡。滤波器e对输入光的光谱进行整形滤波后再输出。
光隔离器c和滤波器e能减小光源平均波长随温度变化的波动，其中，中继滤波器e1实现1560nm的光透过而1530nm的光滤掉，啁啾光栅e2实现1530nm的光透过而1560nm的光滤掉，带通滤波器e3为长周期光栅。
根据掺稀土元素光纤产生的光源的光谱特性选择滤波器，当需要测量光源的光谱特征时，将集成器的D端尾纤与光谱仪相接，获得光源输出的谱形。集成器D端连接光开关的4脚。
当掺稀土元素光纤所产生的光的光谱为1530nm的高斯谱时，光开关d选择为1脚输出，当光的光谱为1560nm的高斯谱时，光开关d选择为2脚输出，当光的光谱为平坦谱时，光开关d选择为3脚输出。
若掺稀土元素光纤为双芯光纤时，则根据波分复用的角度选择光纤双芯的间隔，如图2所示，设光纤双芯间隔为Dis，则：
Dis=θ*F
其中，θ为波分复用器b的角度，F为光纤准直器a的焦距。本发明实施例中光纤准直器a的焦距为2mm。
将泵浦光则尽可能多地耦合入掺铒光纤，耦合效率高、耦合频率具有一定的宽度而且对偏振不敏感，对光的方向进行限制，使光只能单方向传输，通过光纤回波反射的光能够被很好的隔离，提高光波传输效率，防止振荡；使波长不同的信号达到增益均衡，获得平坦的光谱。本发明能减小光源平均波长随温度变化的波动，平坦化输出光谱。
本发明给光纤光源提供了无源器件，相比于分立的器件，本发明将无源器件采用混合集成技术集成在一块半导体芯片上，构成了单片多功能性器件，可以很大程度降低器件之间的熔接损耗，具有损耗小，体积小，使用方便等特点。波分复用器采用角度设计，角度为3.5°保证了反射和耦合效率。
Claims (6)
1.一种用于ASE光纤光源的多功能集成器件，其特征在于，所述多功能集成器件将光纤准直器、波分复用器、光隔离器、光开关和滤波器集成在半导体芯片上；波分复用器、光隔离器、光开关和滤波器顺序排列连接；波分复用器一个输入端连接泵浦源，一个输入端连接掺稀土元素光纤，波分复用器与掺稀土元素光纤之间设置有光纤准直器a；滤波器的输出端设置有光纤准直器b；波分复用器将980nm泵浦光准直耦合进入掺稀土元素光纤，掺稀土元素光纤产生的光，经波分复用器、光隔离器和滤波器，准直耦合进入输出光纤；
光开关用于控制选择不同的滤波器，具体是：光开关的1脚用于控制连接中继滤波器，光开关的2脚用于控制连接啁啾光栅，光开关的3脚用于控制连接带通滤波器；根据掺稀土元素光纤产生的光的光谱特征选择滤波器，具体是：当为1560nm的高斯谱时，选择啁啾光栅；当为1530nm的高斯谱时，选择中继滤波器，当光谱为平坦谱时，选择带通滤波器。
2.根据权利要求1所述的一种用于ASE光纤光源的多功能集成器件，其特征在于，所述的光开关为4脚MEMS光开关。
3.根据权利要求1所述的一种用于ASE光纤光源的多功能集成器件，其特征在于，所述的掺稀土元素光纤为双芯光纤时，芯间隔Dis=θ*F，其中，θ为波分复用器的角度，F为光纤准直器a的焦距。
4.根据权利要求1或3所述的一种用于ASE光纤光源的多功能集成器件，其特征在于，所述的波分复用器为膜片设计且复用波长为980/1550nm，角度为3.5°。
5.根据权利要求1或3所述的一种用于ASE光纤光源的多功能集成器件，其特征在于，所述的光纤准直器a的焦距为2mm。
6.根据权利要求2所述的一种用于ASE光纤光源的多功能集成器件，其特征在于，所述的光开关的4脚连接集成器的D端，将集成器的D端尾纤与光谱仪相接，用于测量掺稀土元素光纤所产生的光的光谱特征。
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|---|---|---|---|---|
| CN106384930A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-02-08 | 华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七七研究所） | 一种高精度光纤陀螺用Er3+ Yb3+共掺光纤光源 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017152401A1 (zh) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 华为技术有限公司 | 一种光放大器 |
| CN108701968A (zh) * | 2016-03-09 | 2018-10-23 | 华为技术有限公司 | 一种光放大器 |
| CN106384930A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-02-08 | 华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七七研究所） | 一种高精度光纤陀螺用Er3+ Yb3+共掺光纤光源 |
| CN109342027A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-15 | 华中科技大学 | 一种光纤的损耗吸收测量系统及方法 |
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