CN103956639A - 基于具有偏振控制器的2微米主动锁模光纤激光器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于偏振控制器的2微米锁模光纤激光器。本发明中的泵浦波源与第一耦合器的第一端口连接，第一耦合器的第二端口与隔离器的第一端口相连，隔离器的第二端口与频率调制器第一端口相连，频率调制器第二端口与掺铥光纤的第一个端口连接，掺铥光纤的第二个端口与第二耦合器第一端口连接，第二耦合器第二端口与第一偏振控制器第一端口连接，第一偏振控制器第二端口与色散补偿光纤的第一个端口连接，色散补偿光纤的第二个端口与第二偏振控制器第一端口相连，第二偏振控制器第二端口与第一耦合器第三端口连接,脉冲信号从第二耦合器的第三端口输出。本发明能够较好地对激光进行主动锁模并获得不同重复率的高速脉冲。

Description

基于具有偏振控制器的2微米主动锁模光纤激光器

技术领域

本发明属于光信息技术领域，具体涉及一种基于偏振控制器的2微米主动锁模光纤激光器。

背景技术

随着通信技术地高速发展，光纤激光器在光通信技术领域中具有越来越重要的作用。而随着密集波分复用（DWDM）光通信技术的迅速发展，光纤激光器如掺铒光纤激光器、光纤拉曼激光器和受激布里渊光纤激光器都已经被研制出来并投入使用。而近年来，2微米锁模光纤激光器由于能实现2微米波段的通信，还能用在医学上，而成为了当今光纤激光器研究中的热点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于偏振控制器的2微米锁模光纤激光器。

本发明采取以下技术方案：基于偏振控制器的2微米锁模光纤激光器，包括泵浦源和第一耦合器、隔离器、频率调制器、掺铥光纤、第二耦合器、第一偏振控制器、色散补偿光纤、第二振控制器。泵浦波源与第一耦合器的第一端口连接，第一耦合器的第二端口与隔离器的第一端口相连，隔离器的第二端口与频率调制器第一端口相连，频率调制器第二端口与掺铥光纤的第一个端口连接，掺铥光纤的第二个端口与第二耦合器第一端口连接，第二耦合器第二端口与第一偏振控制器第一端口连接，第一偏振控制器第二端口与色散补偿光纤的第一个端口连接，色散补偿光纤的第二个端口与第二偏振控制器第一端口相连，第二偏振控制器第二端口与第一耦合器第三端口连接，脉冲信号从第二耦合器的第三端口输出。 

基于掺铥光纤的在2微米处高增益特性，泵浦光能量在铥离子的能级内，首先产生自发发光，提供的种子光在泵浦光作用下，产生受激辐射，得到激光，在频率调制器作用下，发生主动锁模，最终激光的模式被锁定，产生高重复率的激光。

本发明采用偏振控制器、频率调制器，能够较好地对激光进行主动锁模；通过调节谐振腔长度，以及调制频率进行优选，能够获得不同重复率的高速脉冲。

本发明首先采用掺铥光纤，通过将自发辐射的光信号，再次放大满足谐振条件发生自激振荡，产生高速脉冲。

本发明掺铥光纤激光器易于与光纤系统集成、脉冲重复率高，其特别适于光通信系统的应用。

附图说明

图1为本发明掺铥光纤激光器结构示意图。

图2 为电光调制器的频率为10 GHz时光脉冲信号幅度变化图。

图3为电光调制器的频率为5 GHz时光脉冲信号幅度变化图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种具有偏振控制器的2微米锁模光纤激光器，包括泵浦源1、第一耦合器2、隔离器3、频率调制器4、掺铥光纤5、第二耦合器6、第一偏振控制器7、色散补偿光纤8、第二振控制器9。泵浦源的波长是793nm，掺铥光纤长度10 m，腔的长度300m，频率调制器的频率最高为10 GHz，第一耦合器的耦合比为50:50，第二个耦合器的耦合比为90:10，色散补偿光纤群色散系数0.14ps²/m,长度10 m。

泵浦源与第一耦合器的第一端口a连接，第一耦合器的第二端口b与隔离器的第一端口c相连，隔离器的第二端口d与频率调制器第一端口e相连，频率调制器第二端口f与掺铥光纤的第一个端口g连接，掺铥光纤的第二个端口h与第二耦合器第一端口i连接，第二耦合器第二端口j与第一偏振控制器第一端口k连接. 第一偏振控制器第二端口l与色散补偿光纤的第一个端口m连接，色散补偿光纤的第二个端口n与第二偏振控制器的第一端口o相连，第二偏振控制器的第二端口p第一耦合器第三端口q连接,脉冲信号从第二耦合器的第三端口r输出。 

产生脉冲的重复率与调制器的频率、谐振腔的长度有关。调节调制器的频率与腔长匹配，调节偏振控制器的起偏方向，输出脉冲的重复率和峰值功率会发生改变，根据实际需要得到能得到想要的脉冲序列。为了尽可能地减少损耗，各个器件的连接点直接熔接在一起。

本发明一种具有偏振控制器的2微米锁模主动光纤激光器：

1、根据所产生激光脉冲峰值功率特点，选择合适功率泵浦波、以满足产生脉冲的条件。

2、根据产生脉冲的重复率，选择合适的谐振腔的腔长。

3、根据所需要的脉冲重复率的预期值，来决定调制器的调制频率。

4、根据所产生峰值功率特点，调节偏振控制器的偏振方向到最优值。

图2中调制器频率为10GHZ，该调制器相当于时间透镜，产生多个模式，通过模式之间的竞争，产生了较高重复率激光脉冲。 

图3中调制器频率为5GHZ，同样该调制器相当于时间透镜，产生多个模式，通过模式之间的竞争，产生较高重复率激光脉冲。

本发明可以得到高重复率脉冲信号输出。重复率受输入调制频率、谐振腔的腔长控制。

以上对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.基于具有偏振控制器的2微米主动锁模光纤激光器，其特征在于：包括泵浦源(1)、第一耦合器(2)、隔离器(3)、频率调制器(4)、掺铥光纤(5)、第二耦合器(6)、第一偏振控制器(7)、色散补偿光纤(8)、第二偏振控制器(9)；

泵浦源(1)与第一耦合器(2)的第一端口(a)连接，第一耦合器(2)的第二端口(b)与隔离器(3)的第一端口(c)相连，隔离器(3)的第二端口(d)与频率调制器(4)第一端口(e)相连，频率调制器(4)第二端口(f)与掺铥光纤(5)的第一个端口(g)连接，掺铥光纤(5)的第二个端口(h)与第二耦合器(6)第一端口(i)连接，第二耦合器(6)第二端口(j)与第一偏振控制器(7)第一端口(k)连接. 第一偏振控制器(7)第二端口(l)与色散补偿光(8)纤的第一个端口(m)连接，色散补偿光纤(8)的第二个端口(n)与第二偏振控制器(9)的第一端口(o)相连，第二偏振控制器(9)的第二端口(p)第一耦合器(2)第三端口(q)连接,脉冲信号从第二耦合器(6)的第三端口(r)输出。

2.如权利要求1所述的基于具有偏振控制器的2微米主动锁模光纤激光器，其特征在于：所述泵浦源所产生的泵浦波波长范围为790nm-800nm。

3.如权利要求1所述的基于具有偏振控制器的2微米主动锁模光纤激光器，其特征在于：所述掺铥光纤长度为10m。

4.如权利要求1中所述的基于具有偏振控制器的2微米主动锁模光纤激光器，其特征在于：谐振腔的长度为300m。

5.如权利要求1所述的基于具有偏振控制器的2微米主动锁模光纤激光器，其特征在于：所述频率调制器的最高频率为10GHz。

6.如权利要求1所述的基于具有偏振控制器的2微米主动锁模光纤激光器，其特征在于：所述色散补偿光纤群速度色散系数为0.14ps²/m,长度为10m。