CN104733989A - 一种暗脉冲光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
一种暗脉冲光纤激光器，由半导体光放大器、光环形器、带通滤波器、单模光纤、50:50耦合器、20:80耦合器、光隔离器、偏振控制器组成并通过光纤连接构成两个闭合回路，该激光器通过反馈的激光对谐振腔内的激光产生交叉增益调制和交叉相位调制，使其产生暗脉冲。本发明的优点是：该暗脉冲光纤激光器结构简单、成本低、脉宽调谐范围大，能够在常温下稳定工作，在信号处理方面有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于光纤通信和光电子技术领域，特别是一种暗脉冲光纤激光器。
背景技术
传统意义上的脉冲激光器的激光输出都是亮脉冲，即稳定连续光波背景下光强的突然显著上升。亮脉冲激光器的理论设计方案已十分成熟，相关技术已在通信、激光测距等领域得到广泛应用。然而，亮脉冲在光波导中进行传输时，对传输过程中产生的噪声和损耗极为敏感，导致其强度在传输过程中会逐渐降低；且在正常色散介质中，亮脉冲不能像孤子一样传输，非线性效应会造成脉冲光谱和时间上的展宽。这些性质制约了亮脉冲在传输过程中相关技术的进一步发展。暗脉冲是稳定连续光波背景下光强的突然显著降落，它除了可以实现传统亮脉冲相同的功能外，还具有一些亮脉冲无法比拟的优点：噪声更低、损耗更小，能像孤子一样在正常色散介质中传播。这使得暗脉冲激光在信号处理方面有良好的应用前景。暗脉冲可用于改善光纤通信和发展红外通信，降低在长途通信中所产生的噪声或错误，更重要的是其强度不会降低或散开，相对于常见的亮脉冲有着更好的通信特征。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术分析，提供一种低成本、结构紧凑、脉宽可调谐的暗脉冲光纤激光器，该激光器通过反馈的激光对谐振腔内的激光产生交叉增益调制和交叉相位调制，使其产生暗脉冲。
本发明的技术方案：
一种暗脉冲光纤激光器，由半导体光放大器、光环形器、带通滤波器、单模光纤、50:50耦合器、20:80耦合器、光隔离器、偏振控制器组成并通过光纤连接构成两个闭合回路，光环形器、50:50耦合器、20:80耦合器分别有三个端口，半导体光放大器的一端接光环形器的b端口，c端口接带通滤波器的输入端，带通滤波的输出端接50:50耦合器的d端口，50:50耦合器的e端口接20:80耦合器的g端口，20:80耦合器的h端口接光隔离器的输入端，20:80耦合器的i端口为激光器的输出端，输出的激光供光谱仪、频谱仪、示波器检测用；光隔离器的输出端接偏振控制器的一端，偏振控制器的另一端接半导体光放大器，以上组成闭合回路构成激光器的谐振腔；光环形器的a端口接单模光纤的一端，单模光纤的另外一端接50:50耦合器的f端口, 光环形器、带通滤波器、50:50耦合器和单模光纤通过光纤连接构成激光器的反馈回路。
本发明的工作原理：
暗脉冲实现的核心器件是半导体光放大器,它在激光器中有两个任务，一是作为激光器的增益介质，二是引入非线性偏振旋转；隔离器是使激光腔内的光做单向运转；可调高斯型带通滤波器起到选择波长的作用，并且可以限制激光器起振的模式数量，以避免模式之间争抢载流子。偏振控制器放于半导体光放大器之前，通过调整输入到半导体光放大器的光的偏振态来改变光功率在半导体光放大器的TE/TM上的功率分配，进而影响到输入光的非线性偏振旋转。半导体光放大器的另一端接环形器的2口。通过一个50:50的光耦合器，将部分输出信号经由环形器反馈进入半导体光放大器，从而在半导体光放大器产生非线性偏振旋转效应。将80:20耦合器的20%端口通过由采样示波器、频谱仪来对信号进行检测。
本发明的优点：该暗脉冲光纤激光器该激光器通过反馈的激光对谐振腔内的激光产生交叉增益调制和交叉相位调制，使其产生暗脉冲；其结构简单、成本低、脉宽调谐范围大，能够在常温下稳定工作，在信号处理方面有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明的暗脉冲光纤激光器结构示意图。
图中：1.半导体光放大器 2.光环形器 3.带通滤波器
4.单模光纤 5.50:50耦合器 6.20:80耦合器 7.光隔离器 8.偏振控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的具体说明：
实施例1：
一种暗脉冲光纤激光器，如图1所示，由半导体光放大器1、光环形器2、带通滤波器3、单模光纤4、50:50耦合器5、20:80耦合器6、光隔离器7、偏振控制器8组成并通过光纤连接构成两个闭合回路，光环形器2、50:50耦合器5、20:80耦合器6分别有三个端口，半导体光放大器1的一端接光环形器2的b端口，c端口接带通滤波器3的输入端，带通滤波3的输出端接50:50耦合器5的d端口，50:50耦合器5的e端口接20:80耦合器6的g端口，20:80耦合器6的h端口接光隔离器7的输入端，20:80耦合器6的i端口为激光器的输出端，输出的激光供光谱仪、频谱仪、示波器检测用；光隔离器7的输出端接偏振控制器8的一端，偏振控制器8的另一端接半导体光放大器1，以上组成闭合回路构成激光器的谐振腔；光环形器2的a端口接单模光纤4的一端，单模光纤4的另外一端接50:50耦合器5的f端口, 光环形器2、带通滤波器3、50:50耦合器5和单模光纤4通过光纤连接构成激光器的反馈回路。
该实施例中，半导体光放大器的中心波长是1550 nm；单模光纤的长度是可调的；带通滤波器的中心波长可调，带宽是1nm。
Claims (1)
1.一种暗脉冲光纤激光器，其特征在于：由半导体光放大器、光环形器、带通滤波器、单模光纤、50:50耦合器、20:80耦合器、光隔离器、偏振控制器组成并通过光纤连接构成两个闭合回路，光环形器、50:50耦合器、20:80耦合器分别有三个端口，半导体光放大器的一端接光环形器的b端口，c端口接带通滤波器的输入端，带通滤波的输出端接50:50耦合器的d端口，50:50耦合器的e端口接20:80耦合器的g端口，20:80耦合器的h端口接光隔离器的输入端，20:80耦合器的i端口为激光器的输出端，输出的激光供光谱仪、频谱仪、示波器检测用；光隔离器的输出端接偏振控制器的一端，偏振控制器的另一端接半导体光放大器，以上组成闭合回路构成激光器的谐振腔；光环形器的a端口接单模光纤的一端，单模光纤的另外一端接50:50耦合器的f端口, 光环形器、带通滤波器、50:50耦合器和单模光纤通过光纤连接构成激光器的反馈回路。
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| CN (1) | CN104733989A (zh) |
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