四倍布里淵頻移間隔的多波長(zhǎng)光纖激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種四倍布里淵頻移間隔的多波長(zhǎng)光纖激光器，可實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)間隔為0.34nm的激光輸出。
【背景技術(shù)】
[0002]多波長(zhǎng)光纖激光器在光通信系統(tǒng)、光纖傳感、光譜分析、微波信號(hào)源及THz源的產(chǎn)生等領(lǐng)域有著十分重要的應(yīng)用，一直深受廣大科技工作者及各大激光器制造廠商的關(guān)注。通信領(lǐng)域的密集波分復(fù)用技術(shù)大大提高通信容量，利用光纖激光器通過(guò)拍頻技術(shù)產(chǎn)生微波信號(hào)源等，多波長(zhǎng)激光器是必不可少的設(shè)備。且目前多波長(zhǎng)光纖激光器的種類繁多，結(jié)構(gòu)多種多樣，實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)輸出的方法和原理各不相同。
[0003]其中多波長(zhǎng)布里淵摻鉺光纖激光器是將光纖中的受激布里淵散射非線性放大和摻鉺光纖的線性放大作用相結(jié)合而實(shí)現(xiàn)室溫穩(wěn)定的多波長(zhǎng)輸出，多波長(zhǎng)布里淵摻鉺光纖激光器輸出的多波長(zhǎng)間隔主要是由作為布里淵增益介質(zhì)的光纖的特性決定，常用通信用光纖的布里淵頻移在10GHz(0.08nm)左右。當(dāng)波長(zhǎng)間隔1GHz左右的多波長(zhǎng)光纖激光器作為密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)的光源時(shí)，增加了系統(tǒng)解調(diào)的復(fù)雜性，且容易引起信道之間的串?dāng)_，降低了實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。
[0004]綜上所述，目前多波長(zhǎng)光纖激光器在輸出穩(wěn)定性上欠佳，且各個(gè)波長(zhǎng)的可調(diào)諧能力差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有多波長(zhǎng)光纖激光器的多波長(zhǎng)輸出穩(wěn)定性欠佳，波長(zhǎng)間隔可調(diào)諧能力差的問(wèn)題，提出一種四倍布里淵頻移間隔的多波長(zhǎng)光纖激光器。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下:
[0007]本實(shí)用新型包括可調(diào)光源、光耦合器、第一環(huán)形腔、第二環(huán)形腔和光譜儀。其中，第一環(huán)形腔用于實(shí)現(xiàn)雙倍布里淵頻移的激光輸出；第二環(huán)形腔用于實(shí)現(xiàn)雙倍布里淵頻移的激光輸出。
[0008]第一環(huán)形腔包括第一波分復(fù)用器、第一栗浦激光器、第一摻鉺光纖、第一光環(huán)行器、第一單模光纖和第二光環(huán)行器。第二環(huán)形腔包括第三光環(huán)行器、第四光環(huán)形器、第二單模光纖、第二摻鉺光纖、第二波分復(fù)用器和第二栗浦激光器組成。
[0009]可調(diào)光源與光耦合器的第一端口 a通過(guò)光纖連接，光耦合器的第二端口 b與第二環(huán)形腔中的第四光環(huán)形器的第三端口 V通過(guò)光纖連接，光耦合器的第三端口 c與第一環(huán)形腔中的第一波分復(fù)用器的第一端口 e通過(guò)光纖連接，第一環(huán)形腔中的第二環(huán)形器中的第三端口 m與第二環(huán)形腔中的第三環(huán)形器的第一端口 η通過(guò)光纖連接，光耦合器的第四端口 d與光譜儀通過(guò)光纖連接，實(shí)現(xiàn)激光器的最后輸出。
[0010]第一環(huán)形腔中的第一波分復(fù)用器的第二端口f與第一栗浦激光器通過(guò)光纖連接，第一摻鉺光纖輸入端與第一波分復(fù)用器的公共端口 g連接，第一摻鉺光纖輸出端與第一光環(huán)行器的第一端口 h連接，第一光環(huán)行器的第二端口 i通過(guò)光纖連接第一單模光纖的一端，第一單模光纖的另一端與第二光環(huán)行器的第二端口 I通過(guò)光纖連接，第一光環(huán)行器的第三端口 j與第二光環(huán)行器的第一端口k通過(guò)光纖連接。第一波分復(fù)用器的第一端口e作為第一環(huán)形腔的輸入端，第二光環(huán)行器的第三端口 m作為第一環(huán)形腔的輸出端。
[0011]第二環(huán)形腔中的第三環(huán)行器的第二端口ο與第二單模光纖的一端連接，第二單模光纖的另一端與第四環(huán)形器的第二端口 u連接，第三環(huán)形器的第三端口 P與第二光波分復(fù)用器的第一端口 t連接，摻鉺光纖的輸入端與第二光波分復(fù)用器的第二端口r連接，第二摻鉺光纖的輸出端與第四環(huán)形器第一端口q連接，第二光波分復(fù)用器的第三端口 s與第二栗浦激光器通過(guò)光纖連接。第三光環(huán)行器的第一端口 η作為第二環(huán)形腔的輸入端，第四光環(huán)行器的第三端口 V作為第二環(huán)形腔的輸出端。
[0012]優(yōu)選的，光耦合器的第三端口為10%端口，第四端口為90%端口。
[0013]優(yōu)選的，第一單模光纖與第二單模光纖的長(zhǎng)度為25km。。
[0014]優(yōu)選的，第一摻鉺光纖與第二摻鉺光纖的增益范圍為1530nm至1570nm。
[0015]本實(shí)用新型的基本原理是:
[0016]單倍布里淵頻移間隔的激光器原理:窄線寬可調(diào)諧激光器(I)輸出的布里淵栗浦信號(hào)(BP)經(jīng)過(guò)光耦合器(I)的a端口，10%信號(hào)被耦合到c端口后沿順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)入第一環(huán)形腔的第一光波分復(fù)用器(3-1)的e端口，然后與第一栗浦激光器(4-1)產(chǎn)生的栗浦光信號(hào)共同親合進(jìn)摻鉺光纖(5-1)中被放大，放大后的信號(hào)經(jīng)由第一光環(huán)行器(6-1)的h-1端口順時(shí)針進(jìn)入第一單模光纖(7-1)中，當(dāng)被放大的BP信號(hào)的強(qiáng)度超過(guò)產(chǎn)生布里淵增益的閾值時(shí)，由于SBS效應(yīng)，在光纖中會(huì)產(chǎn)生同BP信號(hào)傳播方向相反的逆時(shí)針的I階Stokes信號(hào)(BS1)131階851信號(hào)在腔內(nèi)逆時(shí)針循環(huán)，再次進(jìn)入第一單模光纖(7-1)產(chǎn)生2階Stokes信號(hào)(B&)。這時(shí)第一環(huán)形腔輸出的2階BS2信號(hào)作為第二環(huán)形腔的輸入信號(hào)(BP1), 2階BS2信號(hào)經(jīng)過(guò)第二光環(huán)行器(6-2)的Ι-m端口輸出至第三光環(huán)形器(6-3)的第一個(gè)端口(η)，
[0017]然后順時(shí)針?lè)较騻鬏數(shù)降诙文９饫w(7-2)中，當(dāng)BP1信號(hào)的強(qiáng)度超過(guò)產(chǎn)生布里淵增益的閾值時(shí)，由于SBS效應(yīng)，在光纖中會(huì)產(chǎn)生同BP1信號(hào)傳播方向相反的沿著逆時(shí)針?lè)较騻鬏數(shù)?階Stokes信號(hào)(BS3)J階BS3信號(hào)經(jīng)第三光環(huán)行器(6-3)的ο-ρ端口繼續(xù)在腔內(nèi)循環(huán)，然后被由(3-2)、(4-2)和(5-2)組成的EDFA放大，再次進(jìn)入第二單模光纖(7-2)中產(chǎn)生4階Stokes光，4階Stokes光順時(shí)針?lè)较驈牡谒沫h(huán)行器(6-4)的u-v端口，經(jīng)過(guò)光耦合器(2)后900%從OSA中輸出，剩余的10%作為新的BP輸入到第一環(huán)形腔，這一過(guò)程不斷重復(fù)，直到新產(chǎn)生的BS信號(hào)的強(qiáng)度不滿足布里淵增益閾值條件時(shí)，級(jí)聯(lián)過(guò)程終止。激光器的輸出通過(guò)光譜儀(AQ6370B)來(lái)進(jìn)行觀察測(cè)量。在光譜儀(8)上可觀察到TLS產(chǎn)生的BP信號(hào)和4階Stokes信號(hào)，這樣也就實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)間隔為四倍布里淵頻移的激光輸出。
[0018]本實(shí)用新型和已有技術(shù)相比所具有的有益效果:
[0019]本實(shí)用新型的激光器可實(shí)現(xiàn)四倍布里淵頻移的多波長(zhǎng)輸出。且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易于光纖系統(tǒng)集成、波長(zhǎng)間隔為0.34nm、線寬窄、激光輸出的穩(wěn)定性好，其特別適用于DWDM光源、光傳感、光生微波信號(hào)源等技術(shù)領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0021]圖2是多波長(zhǎng)光纖激光器的輸出光譜圖
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]如圖1所示，四倍布里淵頻移間隔的多波長(zhǎng)光纖激光器，包括可調(diào)光源1、光耦合器
2、第一光波分復(fù)用器3-1、第一栗浦激光器4-1、摻鉺光纖5-1、第一光環(huán)行器6-1、第二光環(huán)行器6-2、第一單模光纖7-1、第三光環(huán)行器6-3、第四光環(huán)行器6-4、摻鉺光纖5-2、第二單模光纖7-2、第二波分復(fù)用器3-2、第二栗浦源4-2和光譜儀8。摻鉺光纖5-1、5-2