CN207459395U - 基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器 - Google Patents
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Abstract
基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器，包括第一泵浦激光器、第一环形器(2)、第一可调衰减器(3)、第一耦合器(4)、第二耦合器(5)、第一掺杂光纤环(6)、第二掺杂光纤环(7)、第三耦合器(8)、第二环形器(9)、第二可调衰减器、第二泵浦激光器、第一滤波器、第二滤波器第一泵浦激光器模块连接第一环形器的b端口，第一环形器的c端口接第一掺杂光纤环的输入端口，第一掺杂光纤环与第二掺杂光纤环通过一个2*2的第一耦合器连通耦合，第一掺杂光纤环里的光信号经第一环形器的a端口也接到第一耦合器形成环形回路，第二掺杂光纤环的混沌光经第三耦合器、第二滤波器后输出；第二掺杂光纤环上串联有第二可调衰减器。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤激光技术领域，涉及一种混沌激光的产生系统，尤其涉及一种基于双环掺杂光纤结构的混沌可调谐激光器的。
背景技术
混沌激光器和它的应用涉及很多领域。由于混沌运动对初值条件具有敏感特性并呈现随机性，混沌运动所产生的信号特征在长时间内是很难预测的。自二十世纪90年代提出利用“OGY”方法实现混沌控制技术之后，又涌现出许多混沌控制方法，并将这些方法用于变混沌为周期规则运动。激光混沌控制研究是近年来的研究热点。通过使用小扰动或部分比例反馈，我们可以控制混沌行为进入稳定状态或稳定的周期状态。混沌激光器可以通过电流调制和光反馈等方式来抑制或稳定周期状态。截至目前很少有关于使用掺杂光纤双环控制激光器混沌状态的报道。二十世纪90年代，掺杂光纤作为一种新型的激光光源和光放大器材料被广泛应用于光纤通信和光纤传感器中。如：由于掺杂光纤中铒离子在亚稳态能级的寿命为ms量级，且光纤纤芯的功率密度较高，光纤激光器会出现自脉动或混沌状态。通过研究单环光纤激光器通过两个激光器的光互注入而产生混沌，人们发现双环光纤激光器可通过非线性耦合产生混沌现象。
实用新型内容
针对混沌规律不易控制的特点，本实用新型目的是，提出一种新颖的混沌激光的产生系统混，能通过周期信号调制损耗来控制混沌状态，在现有结构基础上设计一些类型的光纤激光器。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器，其特征是包括第一泵浦激光器(1)、第一环形器(2)、第一可调衰减器(3)、第一耦合器(4)、第二耦合器(5)、第一掺杂光纤环(6)、第二掺杂光纤环(7)、第三耦合器(8)、第二环形器(9)、第二可调衰减器(10)第二泵浦激光器(11)、第一滤波器(13)、第二滤波器(12)；连接方式如下：第一泵浦激光器模块连接包含a、b、c三个端口的第一环形器的b端口，第一环形器(2)的c端口接第一掺杂光纤环的输入端口、且串接有第一可调光衰减器，第一掺杂光纤环与第二掺杂光纤环通过一个2*2的第一耦合器(4)连通耦合，第一掺杂光纤环里的光信号经第一环形器的a端口也接到第一耦合器(4)形成环形回路，第一掺杂光纤环的混沌光经接在第一掺杂光纤环中第二耦合器(5)再接第一滤波器(13)后输出；第二泵浦激光器(11)接包含端口a、b、c三个端口的第二环形器(9)的b端口，第二环形器的c端口接第二掺杂光纤环的输入端口、第二掺杂光纤环的混沌光经第三耦合器(8)、第二滤波器(12)后输出；第二掺杂光纤环上串联有第二可调衰减器(10)。
所述泵浦激光器的泵浦波长其优选工作波段为520nm到1480nm范围内的放大器泵浦波段。
所述掺杂光纤中的优选掺杂材料有Nd3+、Er3+、Ge3+、Pr3+、Ho3+、Eu3+、Yb3+、Dy3+、Tm3+中的一种元素或多种元素的集合；
所述掺杂光纤中的各掺杂材料的浓度(原子)在0-5×1019/cm3范围内根据具体设计方案可调；
所述掺杂光纤环的环路光纤长度可根据需要在纳米到米量级的范围内调接；
所述掺杂光纤环中的可调衰减器用于环路中的激光功率控制；
本实用新型的有益效果，提出一种混沌激光生成及混沌状态控制方案，系统通过使用两个泵浦激光器对两个掺杂光纤环分别注入泵浦信号，泵激光器产生的两激光相互注入导致两个掺杂光纤中产生一系列的光学非线耦合效应，在合理选择掺杂浓度、掺杂光纤长度、耦合器耦合效率、衰减器衰减系数等参数的情况下，可以实现混沌激光的生成及混沌状态的控制。本实用新型提供的技术方案还可以看出，本实用新型所述的基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器设计方案中，系统通过使用两个泵浦激光器对两个掺杂光纤环分别注入泵浦信号，激光器产生的两激光相互注入导致两个掺杂光纤中产生一系列的光学非线耦合效应，通过仿真模拟发现，在合理选择掺杂浓度、掺杂光纤长度、耦合器耦合效率、衰减器衰减指数等参数的情况下，系统可实现混沌信号的输出及控制。
附图说明
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明；
图1为本实用新型中的基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器结构框图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的较佳实施例。
本实用新型的基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器，其较佳具体实施方式如图1所示，第一泵浦激光器(1)、第一环形器(2)、第一可调衰减器(3)、第一耦合器(4)、第二耦合器(5)、第一掺杂光纤环(6)、第二掺杂光纤环(7)、第三耦合器(8)、第二环形器(9)、第二可调衰减器(10)第二泵浦激光器(11)、第一滤波器(12)、第二滤波器(13)。
系统各光模块及结构连接方式如下：第一泵浦激光器(1)接包含3个端口(a,b,c)的第一环形器(2)的b端口，第一环形器(2)的c端口接第一掺杂光纤环(6)的输入端口、第一掺杂光纤环(6)上接有一个可调光衰减器(3)，第一掺杂光纤(6)与第二掺杂环(7)通过一个(2*2)的第一耦合器(4)连通耦合，第一掺杂光纤环(6)里的光信号经第一环形器(2)的a端口形成环形回路，第一掺杂光纤环(6)的混沌光经第二耦合器(5)、第一滤波器(12)后输出；第二泵浦激光器(11)模块接包含3个端口(a,b,c)的第二环形器(9)的b端口，第一环形器(2)的c端口接第二掺杂光纤环(7)的输入端口、第二掺杂光纤环(7)的混沌光经第三耦合器(8)、第二滤波器(13)后输出。
所述第一泵浦激光器(1)和第二泵浦激光器(11)的泵浦波长其优选工作波段为520nm到1480nm范围内的放大器泵浦波段。
所述第一掺杂光纤环(6)、第二掺杂光纤环(7)中的掺杂光纤优选掺杂材料有Nd3+、Er3+、Ge3+、Pr3+、Ho3+、Eu3+、Yb3+、Dy3+、Tm3+中的一种元素或多种元素的集合；
所述第一掺杂光纤环(6)、第二掺杂光纤环(7)中的掺杂光纤中的各掺杂材料的浓度在0-5×1019/cm3范围内根据具体设计方案可调；
所述第一掺杂光纤环(6)、第二掺杂光纤环(7)的环路光纤长度可根据需要在纳米到米量级的范围内调接；
所述第一可调衰减器(3)、第二可调衰减器(10)用于环路中的激光功率控制；
所述基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器可以使用微结构加工的方法将系统中所有模块集成加工到一个复杂的微结构中。
以上实施例仅为本实用新型的较佳实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，不脱离本实用新型精神和范围的任何修改和局部替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器，其特征是包括第一泵浦激光器(1)、第一环形器(2)、第一可调衰减器(3)、第一耦合器(4)、第二耦合器(5)、第一掺杂光纤环(6)、第二掺杂光纤环(7)、第三耦合器(8)、第二环形器(9)、第二可调衰减器(10)第二泵浦激光器(11)、第一滤波器(13)、第二滤波器(12)；连接方式如下：第一泵浦激光器模块连接包含a、b、c 三个端口的第一环形器的b端口，第一环形器(2)的c端口接第一掺杂光纤环的输入端口、且串接有第一可调光衰减器，第一掺杂光纤环与第二掺杂光纤环通过一个2*2的第一耦合器(4)连通耦合，第一掺杂光纤环里的光信号经第一环形器的a端口也接到第一耦合器(4)形成环形回路，第一掺杂光纤环的混沌光经接在第一掺杂光纤环中第二耦合器(5)再接第一滤波器(13)后输出；第二泵浦激光器(11)接包含端口a、b、c三个端口的第二环形器(9)的b端口，第二环形器的c端口接第二掺杂光纤环的输入端口、第二掺杂光纤环的混沌光经第三耦合器(8)、第二滤波器(12)后输出；第二掺杂光纤环上串联有第二可调衰减器(10)。
2.根据权利要求1所述的基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器，其特征在于所述第一泵浦激光器(1)和第二泵浦激光器(11)的泵浦波长波段为520nm到1480nm 范围内的放大器泵浦波段。
3.根据权利要求1或2所述的基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器，其特征在于所述第一掺杂光纤环(6)、第二掺杂光纤环(7)中的掺杂光纤掺杂材料有Nd3+、Er3+、Ge3+、Pr3+、Ho3+、Eu3+、Yb3+、Dy3+、Tm3+中的一种元素或多种元素。
4.根据权利要求1或2所述的基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器，其特征在于所述第一掺杂光纤环(6)、第二掺杂光纤环(7)中的掺杂光纤中的各掺杂材料的浓度在(1-1e100)/m3范围。
5.根据权利要求1或2所述的基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器，其特征在于所述第一掺杂光纤环(6)、第二掺杂光纤环(7)的环路光纤长度根据需要在纳米到米量级的范围内调节。
6.根据权利要求1或2所述的基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器，其特征在于所述第一可调衰减器 (3)、第二可调衰减器 (10)用于环路中的激光功率控制。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720994998.0U CN207459395U (zh) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | 基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器 |
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| CN201720994998.0U CN207459395U (zh) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | 基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器 |
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ID=62247910
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| CN201720994998.0U Active CN207459395U (zh) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | 基于损耗可调可控的掺杂光纤双环混沌激光器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN207459395U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115000789A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-02 | 南昌大学 | 一种超宽带光纤混沌激光器 |
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2017
- 2017-08-09 CN CN201720994998.0U patent/CN207459395U/zh active Active
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