CN113091603A - 一种自由光谱区可调的干涉装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种本发明提供了一种自由光谱区可调的干涉装置，包括光源、光耦合器和sagnac环，所述光耦合器包括第一输入端、第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述第一输入端与光源连接以用于接收光束，所述第三输出端用于输出干涉后的光束，所述第一输出端及第二输出端分别与sagnac环连接；所述第一输入端接收光束后形成第一光束及第二光束，所述第一光束从第一输出端输出并沿sagnac环顺时针方向传输，所述第二光束从第二输出端输出并沿sagnac环逆时针方向传输，所述第一光束及第二光束回传至光耦合器干涉后从第三输出端输出。本发明自由光谱区可调的干涉装置可实现自由光谱区的实时可调。

Description

一种自由光谱区可调的干涉装置
技术领域
本发明涉及光纤器件领域，具体涉及一种自由光谱区可调的干涉装置。
背景技术
干涉仪在通信、激光、传感等方面发挥着重要作用，受到了广泛的关注和研究。干涉仪由最初的迈克尔逊干涉现象，发展到如今的大型装置建设。目前，马赫曾德尔干涉仪、迈克尔逊干涉仪、F-P干涉仪等光学结构均可以实现光的干涉。其中，自由光谱区是干涉仪装置的重要参数，在光通信中有重要应用前景。常见的方法，通过调节干涉仪两臂的长度差或调节F-P腔的长度，可实现自由光谱区的调节。采用调节干涉臂的长度差，一般要引入延迟线等装置，这不仅增大了装置的体积更是增加了成本，并且光纤式干涉仪易受环境波动变化，难以稳定运转。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种自由光谱区可调的干涉装置，以解决现有干涉装置存在的体积大、成本高、运行不稳定等缺陷。
第一方面，本发明提供了一种自由光谱区可调的干涉装置，包括光源、光耦合器和sagnac环，所述光耦合器包括第一输入端、第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述第一输入端与光源连接以用于接收光束，所述第三输出端用于输出干涉后的光束，所述第一输出端及第二输出端分别与sagnac环连接；
所述第一输入端接收光束后形成第一光束及第二光束，所述第一光束从第一输出端输出并沿sagnac环顺时针方向传输，所述第二光束从第二输出端输出并沿sagnac环逆时针方向传输，所述第一光束及第二光束回传至光耦合器干涉后从第三输出端输出。
优选的，所述sagnac环包括第一保偏光纤、第二保偏光纤、第一偏振控制器和第二偏振控制器，所述第一保偏光纤、第一偏振控制器、第二保偏光纤和第二偏振控制器依次串联内接于sagnac环内。
优选的，所述第一保偏光纤的长度为37cm，所述第二保偏光纤的长度为30cm。
优选的，所述第一保偏光纤及第二保偏光纤的双折射率为3.687×10-4。
优选的，所述光源为ASE光源，所述光耦合器为3dB光耦合器。
优选的，所述光耦合器的耦合比为30～70:70～30。
优选的，所述光耦合器为采用单模光纤制成光耦合器。
本发明自由光谱区可调的干涉装置可实现自由光谱区的实时可调，该装置的结构简单、稳定性好、损耗低、自由光谱区调节范围大、消光比高、无外接装置，相位可调等特点。
本发明的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本发明实施例的实施而获知。
附图说明
为更清楚地阐述本发明的内容，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
图1为本发明自由光谱区可调的干涉装置的结构示意图；
图2为本发明自由光谱区可调的干涉装置调节偏振控制器至不同角度的透射光谱图；
图3为本发明自由光谱区可调的干涉装置的自由光谱区与偏振控制器角度的关系图。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供了一种自由光谱区可调的干涉装置，包括光源1、光耦合器2和sagnac环3。其中，光耦合器2包括第一输入端21、第一输出端22、第二输出端23和第三输出端24，第一输入端21与光源1连接以用于接收光束，第三输出端24用于输出干涉后的光束，第一输出端22及第二输出端23分别与sagnac环连接3。第一输入端21接收光束后形成第一光束及第二光束，第一光束从第一输出端22输出并沿sagnac环3顺时针方向传输，第二光束从第二输出端23输出并沿sagnac环3逆时针方向传输，第一光束及第二光束回传至光耦合器3干涉后从第三输出端24输出。
作为优选的实施方式，光源1为ASE光源，光耦合器2为3dB光耦合器，该3dB光耦合器的优选耦合比为50:50。
作为优选的实施方式，sagnac环3包括第一保偏光纤31、第二保偏光纤33、第一偏振控制器32和第二偏振控制器34，其中第一保偏光纤31、第一偏振控制器32、第二保偏光纤33和第二偏振控制器34依次串联内接于sagnac环内。
作为优选的实施方式，第一保偏光纤的长度为37cm，第二保偏光纤的长度为30cm。更优选的，第一保偏光纤及第二保偏光纤的双折射率为3.687×10-4。在其它实施方式中，偏振控制器的数量不限于2个，偏振控制器还可以通过其他装置代替，例如波片、半导体光放大器、电控偏振控制器等等。本发明提供的保偏光纤可以是熊猫型保偏光纤或光子晶体光纤。
作为优选的实施方式，光耦合器的耦合比为30～70:70～30。更优选的，光耦合器的耦合比为50:50。
作为优选的实施方式，所述光耦合器为采用单模光纤制成光耦合器。
本发明自由光谱区可调的干涉装置的制备步骤为：
步骤一：利用ASE激光作为光源，通过3dB光耦合器构建Sagnac环，3dB光耦合器的两个输出端熔接在一起，并在环中放置保偏光纤和偏振控制器。
步骤二：我们定义水平方向为x轴，调节保偏光纤的快轴也应与x轴夹角为0，保偏光纤与单模光纤低损耗熔接。
步骤三：当上述角度完成调节后，输入ASE光源，在光谱仪上可观测到透射谱，通过调节偏振控制器，可实现透射端自由光谱区的变化。
以实现自由光谱区6nm-12nm为例，通过转动偏振控制器可实现干涉仪透射端输出光谱自由光谱区的变化。如图2、3所示，随着一个偏振控制器转动2～12度时，与此同时，另一个偏振控制器固定，自由光谱区从最初的6nm变为12nm。
综上所述，本发明提出了一种自由光谱区可调的干涉仪装置设计方法，通过旋转偏振控制器，可以实现自由光谱区大小的任意调节，这在激光工程和光通信等领域具有潜在优势。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种自由光谱区可调的干涉装置，其特征在于，包括光源、光耦合器和sagnac环，所述光耦合器包括第一输入端、第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述第一输入端与光源连接以用于接收光束，所述第三输出端用于输出干涉后的光束，所述第一输出端及第二输出端分别与sagnac环连接；
所述第一输入端接收光束后形成第一光束及第二光束，所述第一光束从第一输出端输出并沿sagnac环顺时针方向传输，所述第二光束从第二输出端输出并沿sagnac环逆时针方向传输，所述第一光束及第二光束回传至光耦合器干涉后从第三输出端输出。
2.如权利要求1所述的自由光谱区可调的干涉装置，其特征在于，所述sagnac环包括第一保偏光纤、第二保偏光纤、第一偏振控制器和第二偏振控制器，所述第一保偏光纤、第一偏振控制器、第二保偏光纤和第二偏振控制器依次串联内接于sagnac环内。
3.如权利要求1所述的自由光谱区可调的干涉装置，其特征在于，所述第一保偏光纤的长度为37cm，所述第二保偏光纤的长度为30cm。
4.如权利要求1所述的自由光谱区可调的干涉装置，其特征在于，所述第一保偏光纤及第二保偏光纤的双折射率为3.687×10-4。
5.如权利要求1所述的自由光谱区可调的干涉装置，其特征在于，所述光源为ASE光源，所述光耦合器为3dB光耦合器。
6.如权利要求1所述的自由光谱区可调的干涉装置，其特征在于，所述光耦合器的耦合比为30～70:70～30。
7.如权利要求1所述的自由光谱区可调的干涉装置，其特征在于，所述光耦合器为采用单模光纤制成光耦合器。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1786757A (zh) * 2005-11-10 2006-06-14 华中科技大学 一种全光码型转换装置
CN102306896A (zh) * 2011-08-18 2012-01-04 厦门大学 基于石墨烯的自由变换多组多波长稀土掺杂光纤激光器
CN102853920A (zh) * 2012-09-29 2013-01-02 华中科技大学 一种高灵敏度马赫曾德干涉系统
CN103336324A (zh) * 2013-06-28 2013-10-02 华中科技大学 一种干涉型梳状滤波器
CN105716755A (zh) * 2016-01-25 2016-06-29 西南交通大学 一种基于Loyt-Sagnac干涉仪的灵敏度增强型传感器
CN105784641A (zh) * 2016-03-16 2016-07-20 北京信息科技大学 一种基于联级sagnac干涉仪的折射率测量方法
CN206135195U (zh) * 2016-07-27 2017-04-26 深圳大学 一种全光纤激光器
CN109494555A (zh) * 2018-12-29 2019-03-19 北京信息科技大学 基于级联光栅结合Sagnac环的可调光纤激光器
CN110048295A (zh) * 2019-04-29 2019-07-23 杭州电子科技大学 基于Sagnac环的波长间隔可调谐单双波长光纤激光器
US20190258006A1 (en) * 2018-02-19 2019-08-22 Pukyong National University Industry-University Cooperation Foundation High-order optical fiber multi-wavelength filter, and continuous wavelength tuning method using the same
CN209820413U (zh) * 2019-04-26 2019-12-20 华中科技大学 一种光纤干涉仪

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1786757A (zh) * 2005-11-10 2006-06-14 华中科技大学 一种全光码型转换装置
CN102306896A (zh) * 2011-08-18 2012-01-04 厦门大学 基于石墨烯的自由变换多组多波长稀土掺杂光纤激光器
CN102853920A (zh) * 2012-09-29 2013-01-02 华中科技大学 一种高灵敏度马赫曾德干涉系统
CN103336324A (zh) * 2013-06-28 2013-10-02 华中科技大学 一种干涉型梳状滤波器
CN105716755A (zh) * 2016-01-25 2016-06-29 西南交通大学 一种基于Loyt-Sagnac干涉仪的灵敏度增强型传感器
CN105784641A (zh) * 2016-03-16 2016-07-20 北京信息科技大学 一种基于联级sagnac干涉仪的折射率测量方法
CN206135195U (zh) * 2016-07-27 2017-04-26 深圳大学 一种全光纤激光器
US20190258006A1 (en) * 2018-02-19 2019-08-22 Pukyong National University Industry-University Cooperation Foundation High-order optical fiber multi-wavelength filter, and continuous wavelength tuning method using the same
CN109494555A (zh) * 2018-12-29 2019-03-19 北京信息科技大学 基于级联光栅结合Sagnac环的可调光纤激光器
CN209820413U (zh) * 2019-04-26 2019-12-20 华中科技大学 一种光纤干涉仪
CN110048295A (zh) * 2019-04-29 2019-07-23 杭州电子科技大学 基于Sagnac环的波长间隔可调谐单双波长光纤激光器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯素娟等: "光谱精确可控Sagnac环滤波器及其在ASE光源中的应用", 《量子电子学报》 *

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