CN113625502A - 基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率2μm波长转换器 - Google Patents

基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率2μm波长转换器 Download PDF

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Abstract

基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率波长转换器，属于光信息技术领域，为了解决现有全光波长转换技术中低转换效率的问题，该转换器包括2μm可调光纤激光器、2μm半导体激光器、偏振控制器、第一耦合器、第二耦合器、掺钬光纤放大器、第一偏振无关隔离器、偏振控制器、高非线性光纤、石墨烯复合微纳光纤、第三耦合器和光谱仪；采用石墨烯复合微纳光纤、高非线性光纤和与耦合器组成的环形结构用来进一步提高波长转换效率，泵浦光和信号光可以实现最多9nm的波长调谐间隔，四波混频效应对信号调制的透明性以及瞬时性，在实现波长的再利用和再分配、发挥宽带资源，提高网络系统容量、光开关、波长路由选择、光交换方面中也有极为重要和广阔的应用前景。

Description

基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率2μm波长转换器
技术领域
本发明涉及一种基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率波长转换器，属于光信息技术领域。
背景技术
微纳光纤具有纤芯小，功耗低，且能量密度高等优势，因此有望成为应用于光通信和光信息信号处理等器件设计和制备的光波导器件。另外随着激光技术的快速发展和应用，以及新型二维材料优异的非线性光学效应，一些新型的二维材料已经被广泛应用于全光调制、全光开关、波长转换、光通信信号处理、非线性光学光谱检测等生产生活的多个领域。
随着以石墨烯为代表的二维材料和微纳器件工艺的飞速发展，基于二维材料微结构非线性介质的波长转换技术受到了大量关注。石墨烯是单层碳原子晶体，具有非常独特的光学特性。其半金属性的狄拉克锥能带结构使得其具有宽带的光学响应、可见和近红外波段的均匀线性吸收、超快的载流子驰豫过程和高的非线性响应系数。其与微纳光纤的复合时，微纳光纤凭借其低传输损耗和强光场约束能力，为石墨烯在光学调制的应用上提供了良好的集成平台。
2μm波段(2.05-2.2μm)避开了大气中H2O，CO2，O3等主要分子气体吸收峰，处于大气高透过窗口，并且近年来，2μm波段光纤激光器在雷达、遥感、医学、自由空间光通信等领域有着广泛的潜在应用。而全光波长转换技术可以在光域直接对光信号进行处理，实现波长再利用，很好地避免了WDM系统阻塞率，有效地利用了带宽资源，充分发挥光信号处理技术高速率、低功耗的优点，对于解决全光传输网中的波长争用等问题、提高波长重用率和网络配置的灵活性等均有重要作用。因此2μm的全光波长转换技术在未来的全光通信网络中有着不可替代的作用。
目前实现全光波长转换的常用技术有以下三种方案：1.交叉增益调制 (XGM：Cross Gain Modulation)；2.交叉相位调制(XPM：Cross Phase Modulation)；3.四波混频效应(Four Wave Mixing)；其中方案1，利用信号光携带的信息调制有源介质的增益，从而调制在同一介质中传播的探测光(通常是连续光)的放大倍数，使其强度产生调制，实现信息从信号光到探测光的转换，它实际上可以看作是特殊的光控光开关。方案2是将探测光分为两束相干光,信号光利用交叉相位调制效应对其中一束进行调制使此束光相位随信号光变化。之后利用干涉仪使两束光发生相干作用,干涉光强度随相位变化而达到波长转换的目的。方案3是当两束光入射时，会形成一个动态强度光栅。非线性介质通过形成折射率光栅或载流子光栅来响应这种强度分布。如果两束入射光频率不相同，则强度光栅是动态变化的，变化的频率就是两入射光频率之差。两束入射光频率相同时会形成驻波光栅，如果介质的响应速度比该动态光栅的变换速度快得多，则该光栅就会起作用，其效率不会受到很大影响。相反，则光栅的效率会降低。第三束光通过此非线性介质时就会受到光栅的散射，产生闲频光(Idler Wave)。如果这三束光中的其中之一携带信息，则闲频光就会带上相同的信息。方案1实现简单、变化速率可达40Gbit/S，但消光比差，一般只有8dB左右，特别是当这种波长变换器在级联工作方式时，光信噪比和误码性质都比较差，不利于工作在级联方式下在现在已有的各种波长转换技术中。方案2由于采用了干涉原理，消光比大为提高，增益变化也大为减小了，使转换信号的啁啾也大大减小了。但是这种方案的缺点是对输入光信号的强度变化敏感，即有一定的阈值特性，所以必须对入射信号的功率进行严格控制。方案3 基于光纤四波混频的波长变换器具有三个突出的优点：波长变换与信号形式无关，即对信号的透明性，高转换速率并且利用四波混频技术是诸多全波长转换中唯一能够提供对于一组波长信号同时进行转换的技术。其不足之处是，由于四波混频效应是非线性参量过程，需要满足严格的相位匹配条件，这导致其转换效率低，波长转换范围小。
发明内容
本发明为了解决现有全光波长转换技术中低转换效率的问题，提出了一种基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率2μm波长转换器，实现了-28.1dB较高的转换效率。可以作为理想的全光波长转换技术。
本发明采用以下技术方案：
基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率2μm波长转换器，其特征是，该转换器包括2μm可调光纤激光器、2μm半导体激光器、偏振控制器、第一耦合器、第二耦合器、掺钬光纤放大器、第一偏振无关隔离器、偏振控制器、高非线性光纤、石墨烯复合微纳光纤、第三耦合器和光谱仪；2μm可调光纤激光器和偏振控制器接，偏振控制器与2μm半导体激光器分别与第一耦合器两个分路连接，将两束波长不同的光耦合在一起，第一耦合器的公共端与第二耦合器的一分路连接；第二耦合器其中一个分路与掺钬光纤放大器输入端连接，掺钬光纤放大器输出端与第一偏振无关隔离器接，第一偏振无关隔离器与偏振控制器接，偏振控制器与一段高非线性光纤接，高非线性光纤与石墨烯复合微纳光纤连接，石墨烯复合微纳光纤再与第二耦合器的分路连接，这部分构成一个放大微环，用以实现波长转换；第二耦合器的分路与第三耦合器的公共端连接，至此整体构成一个全光波长转换器结构，第三耦合器的分路与光谱仪连接，用以测量光谱和转换效率。
所述2μm可调光纤激光器由半导体激光器、铒镱共掺光纤放大器、第一波分复用器、铥钬共掺光纤、第一可调滤波器、第四耦合器的、第二偏振无关隔离器、掺铥光纤放大器、第二波分复用器、掺钬光纤、第二可调滤波器、第五耦合器与第三偏振无关隔离器组成，半导体激光器与铒镱共掺光纤放大器输入端连接，构成泵浦源并与第一波分复用器的泵浦端连接，第一波分复用器)的公共端与铥钬共掺光纤连接，铥钬共掺光纤与第一可调滤波器连接，第一可调滤波器与第四耦合器的公共端连接，第四耦合器的分路与第二偏振无关隔离器连接，并且另外一束分路作为激光输出端；第二偏振无关隔离器与第一波分复用器反馈端连接；第四耦合器作为激光输出的一端分路与掺铥光纤放大器输入端连接，提供增益，并且之前环形腔的整体作为一个泵浦源，掺铥光纤放大器输出端与第二波分复用器的泵浦端连接，第二波分复用器反射端与掺钬光纤接，掺钬光纤与第二可调滤波器接，第二可调滤波器第五耦合器公共端连接，第五耦合器的一端分路与第三偏振无关隔离器连接，并且另外一束分路作为激光输出端，第三偏振无关隔离器与第二波分复用器的公共端连接。
本发明的有益效果：
本发明采用自主设计的全光波长转换结构，通过耦合器形成的环形结构，配合石墨烯复合微纳光纤和高非线性光纤，仅通过一个掺钬光纤放大器放大后就能实现高达-28.1dB的转换效率，改善了传统的基于四波混频的全光波长转换器的波长转换效率，本发明可靠性高、结构简单，可以直接应用于2μm的全光通信网络中。
本发明采用石墨烯复合微纳光纤、高非线性光纤和与耦合器组成的环形结构用来进一步提高波长转换效率，其中入射的泵浦光和信号光可以实现最多9nm 的波长调谐间隔，并且由于四波混频效应对信号调制的透明性以及瞬时性，可以在实现波长的再利用和再分配、发挥宽带资源，提高网络系统容量、光开关、波长路由选择、光交换方面中也有极为重要和广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明的基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率2μm波长转换器结构示意图。
图2为本发明所述2μm可调光纤激光器结构示意图。
图3为本发明所述2μm半导体激光器光谱图。
图4为本发明所述2μm可调光纤激光器光谱图。
图5为本发明基于四波混频效应的全光波长转换光谱图。
图6为本发明转换效率随波长间隔变化的光谱图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。
如图1所示，基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率2μm波长转换器包括 2μm可调光纤激光器1、2μm半导体激光器2、偏振控制器3、第一耦合器4、第二耦合器5、掺钬光纤放大器6、第一偏振无关隔离器7、偏振控制器8、高非线性光纤9、石墨烯复合微纳光纤10、第三耦合器11和光谱仪12。
所述第一耦合器4耦合比为50：50，端口为1×2；第二耦合器5耦合比为 99：1，端口为2×2；第三耦合器耦合比为80：20，端口为1×2。
所述2μm可调光纤激光器1和偏振控制器3连接，与2μm半导体激光器2 一起与第一耦合器4的两个分路连接，将两束波长不同的光耦合在一起，第一耦合器4的公共端与第二耦合器5的一分路连接；第二耦合器5的其中一个分路与掺钬光纤放大器6的输入端连接，掺钬光纤放大器6的输出端与第一偏振无关隔离器7连接，第一偏振无关隔离器7与偏振控制器8连接，偏振控制器8 与一段高非线性光纤9连接，高非线性光纤9与石墨烯复合微纳光纤10连接，石墨烯复合微纳光纤10再与第二耦合器5的分路连接，这部分构成一个放大微环用以实现波长转换；第二耦合器5的分路与第三耦合器11的公共端连接，至此整体构成一个全光波长转换器结构，第三耦合器11的分路与光谱仪12连接，用以测量光谱和转换效率。
将2μm可调光纤激光器1和2μm半导体激光器2接通后，偏振控制器3可以控制2μm可调光纤激光器1产生的激光偏振态，两束激光经由第一耦合器4 耦合进同一光路中，再由第二耦合器5将部分光耦合进入微环中，掺钬光纤放大器6提供激光的增益，而第一偏振无关隔离器7使得光单向传输，偏振控制器8可以调节激光的偏振态，高非线性光纤9和石墨烯复合微纳光纤10产生四波混频效应，并且由第三耦合器11分光后经由光谱仪12进行探测。在波长转换器工作过程中只需要通过调节掺钬光纤放大器6的增益功率、同时通过调节偏振控制器3和偏振控制器8的偏振态就可以实现四波混频的相位匹配条件进而实现波长转换的功能。
如图2所示，2μm可调光纤激光器1的结构中包含有半导体激光器1-1、铒镱共掺光纤放大器1-2、第一波分复用器1-3、铥钬共掺光纤1-4、第一可调滤波器1-5、第四耦合器1-6、第二偏振无关隔离器1-7、掺铥光纤放大器1-8、第二波分复用器1-9、掺钬光纤1-10、第二可调滤波器1-11、第五耦合器1-12、第三偏振无关隔离器1-13组成。
其中半导体激光器1-1的波长为1550nm左右的范围；第四耦合器的耦合比为80：20，端口为1×2；第五耦合器的耦合比为80：20，端口为1×2；
该2μm可调光纤激光器由半导体激光器1-1与铒镱共掺光纤放大器1-2输入端连接，构成泵浦源并与第一波分复用器1-3的泵浦端连接，第一波分复用器 1-3的公共端与铥钬共掺光纤1-4连接，铥钬共掺光纤1-4与第一可调滤波器1-5 连接，第一可调滤波器1-5与第四耦合器1-6的公共端连接，第四耦合器1-6的分路与第二偏振无关隔离器1-7连接，并且另外一束分路作为激光输出端。第二偏振无关隔离器1-7与第一波分复用器1-3的反馈端连接。之后，第四耦合器1-6 作为激光输出的一端分路与掺铥光纤放大器1-8输入端连接，提供增益，并且之前环形腔的整体作为一个泵浦源，掺铥光纤放大器1-8输出端与第二波分复用器 1-9的泵浦端连接，第二波分复用器1-9的反射端与掺钬光纤1-10连接，掺钬光纤1-10与第二可调滤波器1-11连接，第二可调滤波器1-11与第五耦合器1-12 的公共端连接，第五耦合器1-12的一端分路与第三偏振无关隔离器1-13连接，并且另外一束分路作为激光输出端，第三偏振无关隔离器1-13与第二波分复用器1-9的公共端连接。至此，两个环形腔一起组成了可调光纤激光器1结构，通过调谐第二可调滤波器1-11为后续的波长转换器提供2μm泵浦光。
2μm可调光纤激光器的正常工作首先需要打开半导体激光器1-1的电源产生激光，之后打开铒镱共掺光纤放大器1-2并调节激光的增益大小，并经由第一波分复用器1-3耦合进环形腔，激光通过铥钬共掺光纤1-4后会产生出1.8μ m～2.0μm范围的激光，具体波长可以经由第一可调滤波器1-5调节，同时偏振无关隔离器1-7保证激光的单向传输。打开掺铥光纤放大器1-8调节由第四耦合器1-6输出的激光的增益大小，由第二波分复用器1-9将激光耦合进环形腔，激光经由掺钬光纤1-10产生2.0μm～2.2μm范围的激光，具体波长可以经由二可调滤波器1-11调节，偏振无关隔离器1-13保证光单向传输，最终的激光由第五耦合器1-12输出。
所述的石墨烯复合微纳光纤10通过光学沉积法进行制备，即首先用保偏熔接机对色散位移光纤进行拉锥，锥区束腰直径控制在10～30μm，之后滴加石墨烯分散液；从拉锥光纤的一端输入2μm连续激光，其平均功率控制在 30Mw～50mW，此时将石墨烯纳米材料转移至微纳光纤的拉锥区处，微纳光纤周围的石墨烯纳米片被捕获并逐渐趋向在拉锥区的光纤表面。
实施例1：
本发明基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率2μm波长转换器，调节铒镱共掺光纤放大器1-2增益为550mW，并且通过第一可调滤波器1-5将第一耦合器1-6处输出的激光波长调谐至1.9μm，此时的输出功率为毫瓦量级，之后将第一耦合器1-6输出的激光通过掺铥光纤放大器1-8放大，增益大小调节至1.9W，再通过第二可调滤波器1-11将第二耦合器1-12处输出的激光波长调谐至2050nm用作全光波长转换器的泵浦光。
选用的石墨烯复合微纳光纤10，其为用保偏熔接机对色散位移光纤进行拉锥，锥区束腰直径控制在30μm，之后滴加石墨烯分散液；从拉锥光纤的一端输入2μm连续激光，其平均功率控制在50mW，此时将石墨烯纳米材料会被转移至微纳光纤的拉锥区处，微纳光纤周围的石墨烯纳米片被捕获并逐渐趋向在拉锥区的光纤表面。
如图3所示，2μm半导体激光器2输出的光谱图显示其中的边带为2μm半导体激光器2自身特性。输出的激光波长为2053nm。
如图4所示，可调光纤激光器1经过调谐后输出的光谱图说明输出的激光波长为2050nm。
如图5所示，基于四波混频效应的波长转换光谱说明可调光纤激光器1输出2050nm的连续光源、半导体激光器2输出2053nm的连续光源时，波长转换的效率为-28.1dB。
如图6所示，改变两束入射光的波长间隔对应的四波混频光谱图说明两束入射光的最高波长间隔为9nm。

Claims (3)

1.基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率2μm波长转换器，其特征是，该转换器包括2μm可调光纤激光器(1)、2μm半导体激光器(2)、偏振控制器(3)、第一耦合器(4)、第二耦合器(5)、掺钬光纤放大器(6)、第一偏振无关隔离器(7)、偏振控制器(8)、高非线性光纤(9)、石墨烯复合微纳光纤(10)、第三耦合器(11)和光谱仪(12)；2μm可调光纤激光器(1)和偏振控制器(3)连接，偏振控制器(3)与2μm半导体激光器(2)分别与第一耦合器(4)的两个分路连接，将两束波长不同的光耦合在一起，第一耦合器(4)的公共端与第二耦合器(5)的一分路连接；第二耦合器(5)的其中一个分路与掺钬光纤放大器(6)的输入端连接，掺钬光纤放大器(6)的输出端与第一偏振无关隔离器(7)连接，第一偏振无关隔离器(7)与偏振控制器(8)连接，偏振控制器(8)与一段高非线性光纤(9)连接，高非线性光纤(9)与石墨烯复合微纳光纤(10)连接，石墨烯复合微纳光纤(10)再与第二耦合器(5)的分路连接，这部分构成一个放大微环，用以实现波长转换；第二耦合器(5)的分路与第三耦合器(11)的公共端连接，至此整体构成一个全光波长转换器结构，第三耦合器(11)的分路与光谱仪(12)连接，用以测量光谱和转换效率。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率2μm波长转换器，其特征在于，所述的2μm可调光纤激光器(1)由半导体激光器(1-1)、铒镱共掺光纤放大器(1-2)、第一波分复用器(1-3)、铥钬共掺光纤(1-4)、第一可调滤波器(1-5)、第四耦合器(1-6)的分路、第二偏振无关隔离器(1-7)、掺铥光纤放大器(1-8)、第二波分复用器(1-9)、掺钬光纤(1-10)、第二可调滤波器(1-11)、第五耦合器(1-12)与第三偏振无关隔离器(1-13)，半导体激光器(1-1)与铒镱共掺光纤放大器(1-2)输入端连接，构成泵浦源并与第一波分复用器(1-3)的泵浦端连接，第一波分复用器(1-3)的公共端与铥钬共掺光纤(1-4)连接，铥钬共掺光纤(1-4)与第一可调滤波器(1-5)连接，第一可调滤波器(1-5)与第四耦合器(1-6)的公共端连接，第四耦合器(1-6)的分路与第二偏振无关隔离器(1-7)连接，并且另外一束分路作为激光输出端；第二偏振无关隔离器(1-7)与第一波分复用器(1-3)的反馈端连接；第四耦合器(1-6)作为激光输出的一端分路与掺铥光纤放大器(1-8)输入端连接，提供增益，并且之前环形腔的整体作为一个泵浦源，掺铥光纤放大器(1-8)输出端与第二波分复用器(1-9)的泵浦端连接，第二波分复用器(1-9)的反射端与掺钬光纤(1-10)连接，掺钬光纤(1-10)与第二可调滤波器(1-11)连接，第二可调滤波器(1-11)与第五耦合器(1-12)的公共端连接，第五耦合器(1-12)的一端分路与第三偏振无关隔离器(1-13)连接，并且另外一束分路作为激光输出端，第三偏振无关隔离器(1-13)与第二波分复用器(1-9)的公共端连接。
3.根据权利要求1所述的基于石墨烯复合微纳光纤的高转换效率2μm波长转换器，其特征在于，所述的石墨烯复合微纳光纤(10)通过光学沉积法进行制备，即首先用保偏熔接机对色散位移光纤进行拉锥，锥区束腰直径控制在10～30μm，之后滴加石墨烯分散液；从拉锥光纤的一端输入2μm连续激光，其平均功率控制在30～50mW，此时将石墨烯纳米材料转移至微纳光纤的拉锥区处，微纳光纤周围的石墨烯纳米片被捕获并逐渐趋向在拉锥区的光纤表面。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114268007A (zh) * 2021-12-22 2022-04-01 中国地质大学（武汉） 一种用于产生双光梳的双向锁模光纤激光器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5912910A (en) * 1996-05-17 1999-06-15 Sdl, Inc. High power pumped mid-IR wavelength systems using nonlinear frequency mixing (NFM) devices
KR20020030445A (ko) * 2000-10-17 2002-04-25 박호군 초고속 광신호처리용 파장변환장치
CN103472656A (zh) * 2013-09-26 2013-12-25 李瑛� 一种基于拓扑绝缘体的全光波长转换器件
CN103855598A (zh) * 2014-03-21 2014-06-11 山东理工大学 基于拉锥光纤的多波长可转换可调谐光纤激光器
CN106654832A (zh) * 2017-03-08 2017-05-10 南开大学 基于石墨烯的双波长同步调q光纤激光器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5912910A (en) * 1996-05-17 1999-06-15 Sdl, Inc. High power pumped mid-IR wavelength systems using nonlinear frequency mixing (NFM) devices
KR20020030445A (ko) * 2000-10-17 2002-04-25 박호군 초고속 광신호처리용 파장변환장치
CN103472656A (zh) * 2013-09-26 2013-12-25 李瑛� 一种基于拓扑绝缘体的全光波长转换器件
CN103855598A (zh) * 2014-03-21 2014-06-11 山东理工大学 基于拉锥光纤的多波长可转换可调谐光纤激光器
CN106654832A (zh) * 2017-03-08 2017-05-10 南开大学 基于石墨烯的双波长同步调q光纤激光器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YUFENG SONG等: "Nonlinear Few-Layer Antimonene-Based All-Optical Signal Processing: Ultrafast Optical Switching and High-Speed Wavelength Conversion", 《ADV.OPTICAL MATER.》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114268007A (zh) * 2021-12-22 2022-04-01 中国地质大学（武汉） 一种用于产生双光梳的双向锁模光纤激光器

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