CN203690696U - 一种稳定的ase光源 - Google Patents
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Abstract
一种稳定的ASE光源，属于光纤陀螺的宽带光源，它包括泵浦激光器及其驱动电路、波分复用器和隔离器，其特别之处在于：采用刻有光纤光栅的掺铒光纤环作为自发辐射源；所述泵浦激光器与波分复用器一个端口连接，用于输出泵浦光；所述刻有光纤光栅的掺铒光纤环与波分复用器另一端口连接，用于产生自发辐射光；所述波分复用器的第三端口与隔离器连接，用作光源的输出。本实用新型采用光纤光栅实现了对后向光的滤波作用，使整个ASE光源较传统结构减少了滤波器这一器件，大大降低了ASE光源光路部分的制作难度，并减小了光路部分的体积，由于减少了系统的熔接点，光路的稳定性也得到提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤陀螺的宽带光源，具体地指一种稳定的放大自发辐射（ASE）光源。
背景技术
在掺铒光纤中产生的放大自发辐射（ASE）可以用于研制极为有用的低时间相干性、高功率、宽带及单横模的光源。ASE光源是一种高稳定、高功率输出的宽带光源，其光谱范围覆盖了C波段及L波段，并可以减少系统的相干噪声、光纤瑞利散射引起的位相噪声以及光学克尔效应引起的位相漂移。与低相干性的超辐射发光二极管相比，稀土掺杂光纤的ASE光源具有输出谱稳定、受环境影响小、易与单模光纤传感系统耦合等优点。
根据泵浦光和ASE光传播方向以及结构的不同，现有掺铒光纤光源分为四种基本形式，如说明书附图部分的图1至图4所示，它们依次为：单程前向、单程后向、双程前向和双程后向。其中，单程前向和单程后向结构的优点是结构简单，不会产生激射，但是由于仅利用了一个方向的自发辐射光，因而泵浦效率较低，出纤光功率较小；双程前向和双程后向结构的优点则是泵浦效率高、输出光功率大，谱宽较宽，但是结构相对复杂。对于图1和图3所示的前向结构光纤光源中，由于存在来自泵浦激光器和光纤陀螺光路的光反馈，因此会引起附加噪声，导致光稳定性随之变差。图4所示的双程后向结构从性能上看是一种比较有优势的光源结构，其兼具波长稳定性高和输出光功率大的优点，但需要设置一个光纤反射器，复杂程度增加，不利于降低成本。图2所示的单程后向结构只利用后向自发辐射光，光反馈引起的稳定性问题对它的影响最小，而且理论和实验发现，通过选取合适的掺铒光纤长度，光源的平均波长可以对很大范围内的泵浦功率变化不敏感，从而呈现出高稳定性。
传统ASE光源的结构如说明书附图部分的图5所示，泵浦激光器发出波长980nm的泵浦光，经过1550nm/980nm波分复用器注入掺铒光纤，掺铒光纤中的铒离子在泵浦光的作用下发生能级跃迁和粒子数反转，进而产生波长1550nm的自发辐射光，其中，后向光经过1550nm/980nm波分复用器，从波分复用器的1550nm输出端注入隔离器，经隔离器后再注入增益平坦滤波器，经过滤波后作为光纤光源的最后输出光。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种稳定的ASE光源，较传统结构的稳定性高，体积更小，而制作难度显著降低。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种稳定的ASE光源，包括泵浦激光器及其驱动电路、波分复用器和隔离器，其特别之处在于：采用刻有光纤光栅的掺铒光纤环作为自发辐射源；所述泵浦激光器与波分复用器一个端口连接，用于输出泵浦光；所述刻有光纤光栅的掺铒光纤环与波分复用器另一端口连接，用于产生自发辐射光；所述波分复用器的第三端口与隔离器连接，用作光源的输出。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：一方面，采用光纤光栅实现了对后向光的滤波作用，使整个ASE光源较传统结构减少了滤波器这一器件，大大降低了ASE光源光路部分的制作难度，并减小了光路部分的体积，由于减少了系统的熔接点，光路的稳定性也得到提高；另一方面，由于目前光纤光栅的刻写技术已经较成熟，因此可以方便地通过刻写不同的光纤光栅来实现对后向光输出光谱的调整，进而得到需要的输出光谱。
附图说明
图1为现有掺铒光纤光源中单程前向形式的结构示意图；
图2为现有掺铒光纤光源中单程后向形式的结构示意图；
图3为现有掺铒光纤光源中双程前向形式的结构示意图；
图4为现有掺铒光纤光源中双程后向形式的结构示意图；
图5为现有单程后向形式的ASE光源的结构暨光路原理图；
图6为本实用新型一个实施例的结构暨光路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步的详细描述：
图1至图5为现有掺铒光纤光源的结构及原理图，因在背景技术部分已作了详细描述，于此不再赘述。
如图6所示，本实用新型的一种稳定的ASE光源，包括光源驱动电路、980nm泵浦激光器、1550nm/980nm波分复用器、刻有光纤光栅的掺铒光纤环和隔离器。980nm泵浦激光器与波分复用器的980nm输入端口连接，刻有光纤光栅的掺铒光纤环作为自发辐射源与波分复用器的980nm输出端口连接，波分复用器的1550nm端口则与隔离器连接。
泵浦激光器发出波长980nm的泵浦光，经过1550nm/980nm波分复用器注入刻有光纤光栅的掺铒光纤环，激发铒离子的自发辐射光，这里仅利用后向的自发辐射光。后向的1550nm自发辐射光经光纤光栅滤波（滤波后光谱取决于光纤光栅的参数）后，进入1550nm/980nm波分复用器，从波分复用器的1550nm输出端注入隔离器，作为光纤光源的最后输出光。
通过在掺铒光纤上刻写不同的光纤光栅得到不同的自发辐射源，可得到不同输出光谱的ASE光源。
Claims (1)
1.一种稳定的ASE光源，包括泵浦激光器及其驱动电路、波分复用器和隔离器，其特征在于：采用刻有光纤光栅的掺铒光纤环作为自发辐射源；所述泵浦激光器与波分复用器一个端口连接，用于输出泵浦光；所述刻有光纤光栅的掺铒光纤环与波分复用器另一端口连接，用于产生自发辐射光；所述波分复用器的第三端口与隔离器连接，用作光源的输出。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN106248194A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-12-21 | 华中科技大学 | 一种基于无芯光纤的振动测量装置 |
| CN109412004A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-01 | 贵州航天控制技术有限公司 | 一种高斯型ase光源 |
| CN110030987A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-07-19 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | 一种光纤陀螺仪用大功率高斯谱ase光源 |
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2014
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