CN204315907U - 一种波长可调谐的多波长光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
一种波长可调谐的多波长光纤激光器，属于光纤通信、仪器仪表领域，解决了多波长光纤激光器在保证多波长稳定输出的同时、无法实现较宽范围的波长调谐的问题。这种波长可调谐的多波长光纤激光器是利用缠绕有单模光纤(06)的柱状压电陶瓷(05)抑制模式竞争，利用保偏光纤(16)进行波长选择，利用由纤芯存在隔断点(112)的单模光纤(11)、圆锥(12)、压电陶瓷片(13)、第二个电信号发生器(14)及吸声材料(15)组成的带通型光纤声光可调谐滤波器进行波长范围的调谐，具有结构简单、功能强、波长调谐范围宽等优点，能够与光纤通信系统相匹配，适用于光纤波分复用系统及光纤传感等领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种波长可调谐的多波长光纤激光器，属于光纤通信、仪器仪表领域。
背景技术
自20世纪90年代以来，随着信息化进程的不断加快，人类社会进入了一个信息交换量急剧增长的时代，社会对光传输网的通信容量需求日益增长。尤其是，近几年来，层出不穷的网络技术推动了因特网在全球范围的迅速发展。世界因特网业务一直保持6至9个月翻一番的速度，导致全球因特网用户呈爆炸式持续的快速增长，而这就使得光通信网络的传输信道需具备高速率和大容量，以满足通信业务传输数据剧增的要求。目前，波分复用技术仍是光纤通信网络普遍采用的技术。该技术通过将多个波长复合到一根光纤中传输，扩大了系统的容量，在主干网中获得了广泛的应用。对于波分复用技术，采用更大的通信带宽和更多的信道是进一步提升通信容量的最直接有效的方案，然而信道数量的增加也就意味着系统需要更多的不同波长的激光光源，这就造成了整个系统成本居高不下。
多波长光纤激光器能够同时稳定输出多个波长，具有插入损耗低、光束质量高、结构简单紧凑等优点，且能够很好的与光纤通信系统相连接。尤其是，波长可调谐的多波长光纤激光器在保证信道间隔满足标准且固定不变的情况下，可以灵活选择在不同波长范围内的多个信道提供激光光源，从而能够使得波分复用系统中的信道数量的提高的同时，降低系统的成本，是实现低成本的智能光网络的一个重要手段。目前，波长可调谐的多波长光纤激光器的研究较为复杂，其中最为关键的问题是如何在保证更多波长同时稳定输出的同时、实现较宽范围的波长调谐。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对目前可用于光纤通信系统中的波长可调谐的多波长光纤激光器在保证多波长稳定输出的同时、无法实现较宽范围的波长调谐的问题，提出了一种基于带通型光纤声光可调谐滤波器的大范围波长可调谐的多波长光纤激光器。
本实用新型解决技术其问题所采用的技术方案是：
包括泵浦光源、波分复用器、掺杂光纤、光隔离器、缠绕5米至15米的单模光纤的柱状压电陶瓷、第一个电信号发生器、光纤50：50耦合器、光纤90：10耦合器、长度为10厘米至20厘米的纤芯存在隔断点的单模光纤、圆锥、压电陶瓷片、第二个电信号发生器、吸声材料、保偏光纤、偏振控制器。
泵浦光源与波分复用器右侧的第一端口相连，波分复用器左侧的端口与掺杂光纤的一端相连，掺杂光纤的另一端与光隔离器的一端相连，光隔离器的另一端与缠绕5米至15米的单模光纤的柱状压电陶瓷中的单模光纤的一端相连，柱状压电陶瓷的信号输入端与第一个电信号发生器相连，柱状压电陶瓷中的单模光纤的另一端与光纤50：50耦合器的左侧的第一端口相连。
光纤50：50耦合器的右侧的第一端口与长度为10厘米至20厘米的纤芯存在隔断点的单模光纤的一端相连。
圆锥的尖端粘在长度为10厘米至20厘米的纤芯存在隔断点的单模光纤上、距离纤芯隔离点有3厘米至10厘米处，圆锥的底端粘在压电陶瓷片上，压电陶瓷片的信号输入端接有第二个电信号发生器，圆锥的尖端和纤芯隔离点之间的单模光纤的包层部分经过腐蚀，腐蚀后的直径为50微米至100微米，吸声材料涂在单模光纤的未腐蚀包层部分、距离纤芯隔离点有1至2厘米处，形成了一种带通型光纤声光可调谐滤波。
长度为10厘米至20厘米的纤芯存在隔断点的单模光纤的另一端与保偏光纤相连，保偏光纤的另一端与偏振控制器的一端相连，偏振控制器的另一端与光纤50：50耦合器的右侧的第二端口相连。
光纤50：50耦合器的左侧的第二端口与光纤90：10耦合器的上面的端口相连，光纤90：10耦合器的下面的90％的输出端口与波分复用器右侧的第二端口相连，形成一个光环路，光纤90：10耦合器的下面的10％的输出端口作为多波长光纤激光器的激光输出端。
所述掺杂光纤的纤芯中均掺杂稀土离子，包括镱离子、铒离子或铥离子。
本实用新型所具有的有益效果如下：
本实用新型提出了一种波长可调谐的多波长光纤激光器。该光纤激光器利用缠绕有单模光纤的柱状压电陶瓷抑制模式竞争，利用保偏光纤进行波长选择，利用由纤芯存在隔断点的单模光纤、圆锥、压电陶瓷片、电信号发生器及吸声材料组成的带通型光纤声光可调谐滤波器进行波长范围的调谐，具有结构简单、功能强、波长调谐范围大等优点，非常适用于光纤通信系统中。与其他多波长光纤激光器相比，本实用新型进一步提高了光纤激光器的波长调谐范围。
附图说明
图1为一种波长可调谐的多波长光纤激光器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对发明进一步说明。
实施方式一
一种波长可调谐的多波长光纤激光器，如图1所示，它包括泵浦光源01、波分复用器02、纤芯掺有镱离子的掺杂光纤03、光隔离器04、缠绕5米的单模光纤06的柱状压电陶瓷05、第一个电信号发生器07、光纤50：50耦合器08、光纤90：10耦合器09、长度为10厘米的纤芯存在隔断点112的单模光纤11、圆锥12、压电陶瓷片13、第二个电信号发生器14、吸声材料15、保偏光纤16、偏振控制器17。
泵浦光源01与波分复用器02右侧的第一端口021相连，波分复用器02左侧的端口023与掺杂光纤03的一端相连，掺杂光纤03的另一端与光隔离器04的一端相连，光隔离器04的另一端与缠绕5米的单模光纤06的柱状压电陶瓷05中的单模光纤06的一端相连，柱状压电陶瓷05的信号输入端与第一个电信号发生器07相连，柱状压电陶瓷05中的单模光纤06的另一端与光纤50：50耦合器08的左侧的第一端口081相连。
光纤50：50耦合器08的右侧的第一端口083与长度为10厘米的纤芯存在隔断点112的单模光纤11的一端相连。
圆锥12的尖端粘在长度为10厘米的纤芯存在隔断点112的单模光纤11上、距离纤芯隔离点112有3厘米处，圆锥12的底端粘在压电陶瓷片13上，压电陶瓷片13的信号输入端接有第二个电信号发生器14，圆锥12的尖端和纤芯隔离点112之间的单模光纤11的包层部分111经过腐蚀，腐蚀后的直径为50微米，吸声材料15涂在单模光纤11的未腐蚀的包层部分113、距离纤芯隔离点112有1厘米处，形成了一种带通型光纤声光可调谐滤波。
长度为10厘米的纤芯存在隔断点112的单模光纤11的另一端与保偏光纤16相连，保偏光纤16的另一端与偏振控制器17的一端相连，偏振控制器17的另一端与光纤50：50耦合器08的右侧的第二端口084相连。
光纤50：50耦合器08的左侧的第二端口082与光纤90：10耦合器09的上面的端口091相连，光纤90：10耦合器09的下面的90％的输出端口092与波分复用器02右侧的第二端口022相连，形成一个光环路，光纤90：10耦合器09的下面的10％的输出端口093作为多波长光纤激光器的激光输出端。
实施方式二与实施方式一的不同之处在于
掺杂光纤03的纤芯掺有铒离子。
缠绕单模光纤06的柱状压电陶瓷05中的单模光纤06的长度为10米，纤芯存在隔断点112的单模光纤11的长度为15厘米。
圆锥12的尖端粘在长度为15厘米的纤芯存在隔断点112的单模光纤11上、距离纤芯隔离点112有6厘米处。
将圆锥12的尖端和纤芯隔离点112之间的单模光纤的包层部分111经过腐蚀，腐蚀后的直径为75微米。
吸声材料15涂在单模光纤11的未腐蚀的包层部分113、距离纤芯隔离点112有1.5厘米处。
实施方式三与实施方式一和实施方式二的不同之处在于
掺杂光纤03的纤芯掺有铥离子。
缠绕单模光纤06的柱状压电陶瓷05中的单模光纤06的长度为15米，纤芯存在隔断点112的单模光纤11的长度为20厘米。
圆锥12的尖端粘在长度为20厘米的纤芯存在隔断点112的单模光纤11上、距离纤芯隔离点112有10厘米处。
圆锥12的尖端和纤芯隔离点112之间的单模光纤的包层部分111经过腐蚀，腐蚀后的直径为100微米。
吸声材料15涂在单模光纤11的未腐蚀的包层部分113、距离纤芯隔离点112有2厘米处。
Claims (1)
1.一种波长可调谐的多波长光纤激光器，其特征在于：
包括泵浦光源(01)、波分复用器(02)、掺杂光纤(03)、光隔离器(04)、缠绕5米至15米的单模光纤(06)的柱状压电陶瓷(05)、第一个电信号发生器(07)、光纤50：50耦合器(08)、光纤90：10耦合器(09)、长度为10厘米至20厘米的纤芯存在隔断点(112)的单模光纤(11)、圆锥(12)、压电陶瓷片(13)、第二个电信号发生器(14)、吸声材料(15)、保偏光纤(16)、偏振控制器(17)；
泵浦光源(01)与波分复用器(02)右侧的第一端口(021)相连，波分复用器(02)左侧的端口(023)与掺杂光纤(03)的一端相连，掺杂光纤(03)的另一端与光隔离器(04)的一端相连，光隔离器(04)的另一端与缠绕5米至15米的单模光纤(06)的柱状压电陶瓷(05)中的单模光纤(06)的一端相连，柱状压电陶瓷(05)的信号输入端与第一个电信号发生器(07)相连，柱状压电陶瓷(05)中的单模光纤(06)的另一端与光纤50：50耦合器(08)的左侧的第一端口(081)相连；
光纤50：50耦合器(08)的右侧的第一端口(083)与长度为10厘米至20厘米的纤芯存在隔断点(112)的单模光纤(11)的一端相连；
圆锥(12)的尖端粘在长度为10厘米至20厘米的纤芯存在隔断点(112)的单模光纤(11)上、距离纤芯隔离点(112)有3厘米至10厘米处，圆锥(12)的底端粘在压电陶瓷片(13)上，压电陶瓷片(13)的信号输入端接有第二个电信号发生器(14)，圆锥(12)的尖端和纤芯隔离点(112)之间的单模光纤(11)的包层部分(111)经过腐蚀，腐蚀后的直径为50微米至100微米，吸声材料(15)涂在单模光纤(11)的未腐蚀包层部分(113)、距离纤芯隔离点(112)有1至2厘米处，形成了一种带通型光纤声光可调谐滤波；
长度为10厘米至20厘米的纤芯存在隔断点(112)的单模光纤(11)的另一端与保偏光纤(16)相连，保偏光纤(16)的另一端与偏振控制器(17)的 一端相连，偏振控制器(17)的另一端与光纤50：50耦合器(08)的右侧的第二端口(084)相连；
光纤50：50耦合器(08)的左侧的第二端口(082)与光纤90：10耦合器(09)的上面的端口(091)相连，光纤90：10耦合器(09)的下面的90％的输出端口(092)与波分复用器(02)右侧的第二端口(022)相连，形成一个光环路，光纤90：10耦合器(09)的下面的10％的输出端口(093)作为多波长光纤激光器的激光输出端。
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