CN214756258U - 一种低噪声脉冲光放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低噪声脉冲光放大器，其包括：输入跳线、第一耦合器、光放大器、第二耦合器、第一光电二极管、第二光电二极管、泵浦激光器、电路控制板、信号发生器以及掺饵光纤；其中，所述第一耦合器、光放大器、第二耦合器顺次连接，所述泵浦激光器通过所述掺饵光纤连接所述光放大器，所述第一光电二极管、第二光电二极管分别对应连接第一耦合器、第二耦合器，所述电路控制板分别与所述第一光电二极管、第二光电二极管、信号发生器电连接。本实用新型采用信号发生装置进行脉冲控制，由此降低无脉冲信号时的底噪，提高脉冲信号的信噪比。

Description

一种低噪声脉冲光放大器

技术领域

本实用新型涉及光学领域，特别涉及一种低噪声脉冲光放大器。

背景技术

现有的脉冲光放大方案中多采用ACC控制模式(ACC-Auto current control恒电流模式控制)进行控制，即，当有脉冲光输入时，掺铒光纤放大器对输入的脉冲光信号进行放大，当没有脉冲光输入的时候，由于采用ACC模式，泵浦光发生装置依然通过掺铒光纤进行泵浦，导致掺铒光纤放大器自发辐射形成ASE输出(ASE：Amplifier spontaneousemission放大器自发辐射)，从而形成噪声，导致脉冲信号的信噪比降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低噪声脉冲光放大器，其采用信号发生装置进行脉冲控制，由此降低无脉冲信号时的底噪，提高脉冲信号的信噪比。

未实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

提供了一种低噪声脉冲光放大器，其包括：输入跳线、第一耦合器、光放大器、第二耦合器、第一光电二极管、第二光电二极管、泵浦激光器、电路控制板、信号发生器以及掺饵光纤；

其中，所述第一耦合器、光放大器、第二耦合器顺次连接，所述泵浦激光器通过所述掺饵光纤连接所述光放大器，所述第一光电二极管、第二光电二极管分别对应连接第一耦合器、第二耦合器，所述电路控制板分别与所述第一光电二极管、第二光电二极管、信号发生器电连接；

且所述信号发生器产生打开信号，并将其发送至电路控制板，电路控制板开启泵浦激光器，以产生脉冲光，且所述脉冲光输出至掺铒光纤中，进一步被输送至所述光放大器中进行脉冲光信号放大，在所述光放大器输出已完成信号放大的脉冲光前，所述信号发生器产生关闭信号，并将其发送至电路控制板，电路控制板关闭泵浦激光器。

优选的，所述第一耦合器透射与反射的分光比为95:5。

优选的，所述第二耦合器的透射与反射的分光比为99:1。

优选的，所述第一耦合器和/或第二耦合器为非偏振器件。

优选的，所述泵浦激光器所产生的脉冲光波长为980nm。

优选的，所述掺饵光纤长度为3-6m。

优选的，所述信号发生器为FPGA信号发生器。

优选的，所述光放大器为掺铒光纤放大器。

优选的，所述光放大器的放大信号为低频信号。

优选的，所述低频信号的频率小于或等于50Khz。

本实用新型的有益效果有：

本实用新型在光放大器输出已完成信号放大的脉冲光前，通过信号发生器控制泵浦激光器关闭，使其不再产生脉冲光，所述光放大器不再接收脉冲光，进而无法发出ASE自发辐射光，从而降低了低噪，提高了脉冲信号光的信噪比。

附图说明

图1是本实用新型中低噪声脉冲光放大器的结构示意图；

图2是现有技术中低噪声脉冲光放大器的信噪比结果；

图3是本实用新型中低噪声脉冲光放大器的信噪比结果。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例中的低噪声脉冲光放大器包括：输入跳线101、用于输入脉冲光分光的第一耦合器201、光放大器301、用于输出脉冲光分光的第二耦合器202、用于检测输入的脉冲光分光的第一光电二极管401、用于检测输出的脉冲光分光的第二光电二极管402、泵浦激光器501、电路控制板601、信号发生器701以及掺饵光纤801；

其中，所述第一耦合器201、光放大器301、第二耦合器202顺次连接，所述泵浦激光器501通过所述掺饵光纤801连接所述光放大器301，所述第一光电二极管401、第二光电二极管402分别对应连接第一耦合器201、第二耦合器202，同时，所述电路控制板601分别与所述第一光电二极管401、第二光电二极管402、信号发生器701电连接。

图1中，实线代表光传输方向，点划线代表电控信号传输方向，当脉冲光进入101之前，信号发生器701提前产生打开信号，并将其发送至电路控制板601，电路控制板601开启泵浦激光器501，以产生脉冲光，且所述脉冲光输出至掺铒光纤801中形成铒粒子高能级翻转，进一步被输送至所述光放大器301中进行脉冲光信号放大，且在所述光放大器301输出已完成信号放大的脉冲光前，所述信号发生器701产生关闭信号，并将其发送至电路控制板601，电路控制板601关闭泵浦激光器501，使其不再产生脉冲光，所述光放大器301不再接收脉冲光，进而无法发出ASE(Amplifier spontaneous emission)自发辐射光，从而降低了低噪，提高了脉冲信号光的信噪比。

所述泵浦激光器501所产生的脉冲光波长为980nm；所述掺饵光纤801长度为3-6m，且为掺铒光纤；同时，所述第一耦合器201和/或第二耦合器202为非偏振器件，且所述第一耦合器201透射与反射的分光比为95:5，所述第二耦合器202的透射与反射的分光比为99:1。

所述信号发生器701为FPGA信号发生器，主要是根据信号的时序来控制泵浦激光器的开关，以及所述光放大器301为掺铒光纤放大器，同时所述光放大器301的放大信号为频率小于或等于50Khz的低频信号。

图2-3分别示出了现有脉冲光放大器以及本实用新型的脉冲光放大器在ACC控制模式下的信噪比，从中可以看出，本实用新型的脉冲光放大器的底噪(平均底噪大约10mV)远远小于现有脉冲光放大器的底噪(平均底噪大约30mV)，且信噪比明显高于现有脉冲光放大器的信噪比，同时，本申请脉冲光放大器的底噪是因为测试系统本身的底噪决定的，而不是本申请的脉冲光放大器产生的。

综上所述，本实用新型中，在光放大器输出已完成信号放大的脉冲光前，通过信号发生器控制泵浦激光器关闭，使其不再产生脉冲光，所述光放大器不再接收脉冲光，进而无法发出ASE自发辐射光，从而降低了底噪，提高了脉冲信号光的信噪比。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低噪声脉冲光放大器，其特征在于，包括：输入跳线、第一耦合器、光放大器、第二耦合器、第一光电二极管、第二光电二极管、泵浦激光器、电路控制板、信号发生器以及掺饵光纤；

其中，所述第一耦合器、光放大器、第二耦合器顺次连接，所述泵浦激光器通过所述掺饵光纤连接所述光放大器，所述第一光电二极管、第二光电二极管分别对应连接第一耦合器、第二耦合器，所述电路控制板分别与所述第一光电二极管、第二光电二极管、信号发生器电连接；

且所述信号发生器产生打开信号，并将其发送至电路控制板，电路控制板开启泵浦激光器，以产生脉冲光，且所述脉冲光输出至掺铒光纤中，进一步被输送至所述光放大器中进行脉冲光信号放大，在所述光放大器输出已完成信号放大的脉冲光前，所述信号发生器产生关闭信号，并将其发送至电路控制板，电路控制板关闭泵浦激光器。

2.如权利要求1所述的低噪声脉冲光放大器，其特征在于，所述第一耦合器透射与反射的分光比为95:5。

3.如权利要求1所述的低噪声脉冲光放大器，其特征在于，所述第二耦合器的透射与反射的分光比为99:1。

4.如权利要求1所述的低噪声脉冲光放大器，其特征在于，所述第一耦合器和/或第二耦合器为非偏振器件。

5.如权利要求1所述的低噪声脉冲光放大器，其特征在于，所述泵浦激光器所产生的脉冲光波长为980nm。

6.如权利要求1所述的低噪声脉冲光放大器，其特征在于，所述掺饵光纤长度为3-6m。

7.如权利要求1所述的低噪声脉冲光放大器，其特征在于，所述信号发生器为FPGA信号发生器。

8.如权利要求1所述的低噪声脉冲光放大器，其特征在于，所述光放大器为掺铒光纤放大器。

9.如权利要求8所述的低噪声脉冲光放大器，其特征在于，所述光放大器的放大信号为低频信号。

10.如权利要求9所述的低噪声脉冲光放大器，其特征在于，所述低频信号的频率小于或等于50Khz。

Images