一种应用于光纤通信系统的光纤激光器技术方案

本实用新型专利技术的一种应用于光纤通信系统的光纤激光器属于光通信技术领域。其主要结构有第一光耦合器(1)、1×N光开关(2)、光纤组(3)、1×N光耦合器(4)、可饱和吸收体(5)、中心波长调谐装置(6)、温度控制电路(23)等。本实用新型专利技术通过选择不同长度的单模光纤，可以得到多种类型的光孤子，使用方便，重复性好，在环境参数发生变化时，本实用新型专利技术具有稳定中心波长的功能。

A Fiber Laser Applied to Optical Fiber Communication System

The utility model relates to an optical fiber laser applied to an optical fiber communication system, which belongs to the field of optical communication technology. Its main structures are the first optical coupler (1), 1 *N optical switch (2), optical fiber group (3), 1 *N optical coupler (4), saturable absorber (5), central wavelength tuning device (6), temperature control circuit (23), etc. By selecting single-mode optical fibers of different lengths, the utility model can obtain various types of optical solitons, which are convenient to use and have good repeatability. When the environmental parameters change, the utility model has the function of stabilizing the central wavelength.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于光纤通信系统的光纤激光器
本技术属于光通信
，特别涉及一种应用于光纤通信系统的光纤激光器。
技术介绍
光纤激光器是光通信中的重要组成部分，利用光纤激光器产生的光孤子是一种特殊形式的超短光脉冲，它在传播的过程中形状、幅度和速度都维持不变。光孤子的特点决定了它在通信领域有着广泛的应用前景，首先它的通信容量大：传输码率一般可达20Gb/s，最高可达100Gb/s以上，其次误码率低、抗干扰能力强：光孤子在传输过程中保持不变及光孤子的绝热特性决定了光孤子传输的误码率大大低于常规光纤通信，甚至可实现误码率低于10－12的无差错光纤通信，再次可以不用中继站：只要对光纤损耗进行增益补偿，即可将光信号无畸变地传输极远距离，从而免去了光电转换、重新整形放大、检查误码、电光转换、再重新发送等复杂过程。但众所周知，光孤子产生系统输出的光孤子中心波长很容易受环境温度等外界条件的影响，在实际应用中，中心波长作为光孤子的最重要的参数，其稳定性直接决定了光孤子的质量，尤其将光孤子应用于通信时，中心波长的不稳定将会影响到通信的稳定性等，进而影响通信质量。与本技术最接近的现有技术是申请号为2014102507203的中国专利“一种掺铒光纤激光器构成的光孤子脉冲发生器”，该专利通过光开关控制单模光纤的长度，实现了同一个装置产生不同类型光孤子的目的。但该专利和其它产生光孤子的现有技术一样普遍存在中心波长不稳定的缺点。因此，现有的产生光孤子的技术还需要进一步完善。
技术实现思路
为了克服现有的光纤激光器产生的光孤子中心波长易受环境参数影响导致中心波长不稳定的缺陷，本技术提供一种能够产生中心波长稳定的光孤子的光纤激光器，当环境条件发生变化导致光孤子的中心波长发生偏移时，本技术采用补偿电路抑制外界环境产生的影响，进而使系统产生的光孤子的中心波长保持不变，从而提高了光孤子中心波长的稳定性。本技术的目的通过以下技术方案实现：一种应用于光纤通信系统的光纤激光器，其结构有，光隔离器7的输出端通过掺铒光纤8与光波分复用器9的公共端相连，光波分复用器9的980nm端与泵浦光源10的输出端相连，光波分复用器9的1550nm端与偏振控制器11的一端相连，偏振控制器11的另一端和第一光耦合器1的公共输入端相连；第一光耦合器1的70％输出端与1×N光开关2的公共输入端相连，1×N光开关2的N个输出端分别通过光纤组3中的N条不同的单模光纤与1×N光耦合器4的N个输入端相连，所述的光纤组3是由N条长度不同的单模光纤构成的，N是2～8的整数，1×N光耦合器4的公共输出端与可饱和吸收体5的一端相连；其特征在于，结构还有，可饱和吸收体5的另一端与中心波长调谐装置6的输入端相连，中心波长调谐装置6的输出端与光隔离器7的输入端相连；第一光耦合器1的30％输出端与第二光耦合器12的输入端相连，第二光耦合器12的30％输出端作为本技术的最终输出，第二光耦合器12的70％输出端与第三光耦合器13的一个输入端相连，第三光耦合器13的另一个输入端与光电转换电路19的输入端相连，第三光耦合器13的一个输出端与第一法拉第旋转镜15的输入端相连，另一个输出端与缠绕在压电陶瓷14上的光纤的一端相连，缠绕在压电陶瓷14上的光纤的另一端与第二法拉第旋转镜16的输入端相连，光电转换电路19的输出端与低通滤波器20的输入端相连，低通滤波器20的输出端与相位比较电路21的一个输入端相连，锯齿波发生电路18的输出端与相位比较电路的另一个输入端相连，还与压电陶瓷驱动电路17的输入端相连，压电陶瓷驱动电路17的输出端与压电陶瓷14的控制端相连，相位比较电路21的输出端与单片机22相连，单片机22与温度控制电路23的温度设置端相连，温度控制电路23的电流输出端与中心波长调谐装置6的热电制冷器相连，温度控制电路23的热敏电阻输入端与中心波长调谐装置6的热敏电阻相连；所述的中心波长调谐装置6的结构为，在铝块61的下表面和散热片65的上表面之间夹有热电致冷器64；热敏电阻63和布拉格光栅62贴在铝块61的上表面；热敏电阻63与温度控制电路23的热敏电阻输入端相连；热电致冷器64与温度控制电路23的电流输出端相连；布拉格光栅62的一端与光环行器66的第二端口相连，光环形器66的第一端口作为中心波长调谐装置6的输入端，与所述的可饱和吸收体5相连，光环形器66的第三端口作为中心波长调谐装置6的输出端，与所述的光隔离器7的输入端相连。所述的泵浦光源10优选980nm激光源。所述的第一光耦合器1和第二光耦合器12优选分光比为30：70的1×2光耦合器。所述的第三光耦合器13优选分光比为50：50的2×2光耦合器。有益效果：1、本技术引入了可主动调节的中心波长调谐装置，在环境条件发生变化时，可对环境引起的中心波长的偏移起到补偿作用，有效提高了系统输出的光孤子的中心波长稳定度。2、本技术通过控制1×N光开关和1×N光耦合器，方便产生多种不同类型的光孤子。附图说明：图1是本技术的总体结构框图。图2是本技术使用的中心波长调谐装置结构框图。具体实施方式下面结合附图对本技术的工作原理进一步说明，应理解，括号中及附图中所标注的元器件参数为以下实施例使用的优选参数，而不是对保护范围的限制。实施例1本技术的整体结构1×N光开关2(OZ-OPTICS公司生产的型号为MFOS-1N-9/125-S-1310-3U的系列全光纤光开关)的公共输入端通过光纤与第一光耦合器1(上海瀚宇光纤通信技术有限公司生产的1×2标准单模光纤耦合器，分光比为3∶7)的70％输出端相连，1×N光开关2的N个输出端分别通过光纤组3中的N条不同的光纤与1×N光耦合器4(上海瀚宇光纤通信技术有限公司生产的标准单模光纤耦合器)的N个输入端相连，所述的光纤组3是由N条(N是2～8的整数)长度不同的光纤(FIBERCORE公司的SM1500型普通单模光纤)构成的，1×N光耦合器4的公共输出端与可饱和吸收体5(德国BATOP公司SA-1550-25-2ps-FC/PC可饱和吸收体)的一端相连，可饱和吸收体5的另一端与中心波长调谐装置6的输入端相连，中心波长调谐装置6的输出端与光隔离器7(THORLABS公司IO-H-1064B单模光隔离器)的输入端相连，光隔离器7的光输出端通过掺铒光纤8(美国Nufern公司生产的高性能980nm泵浦的C-Band掺铒光纤，型号为EDFC-980-HP，3米)与光波分复用器9(上海瀚宇光纤通信技术有限公司生产的熔融拉锥型980/1550nm泵浦光波分复用耦合器)的公共端相连，光波分复用器9的980nm端与泵浦光源10(上海科乃特激光科技有限公司的VENUS系列980nm高功率单模泵浦光源，型号为VLSS-980-B，最大单模输出光功率为1200mW)的输出端相连，光波分复用器9的1550nm端与偏振控制器11(上海瀚宇光纤通信技术有限公司生产的三环型机械式光纤偏振控制器)的一端相连，偏振控制器11的另一端与1×2光耦合器1的公共输入端相连，第一光耦合器1的30％输出端与第二光耦合器12(上海瀚宇光纤通信技术有限公司生产的1×2标准单模光纤耦合器，分光比为3∶7)的输入端相连，第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于光纤通信系统的光纤激光器，其结构有，光隔离器(7)的输出端通过掺铒光纤(8)与光波分复用器(9)的公共端相连，光波分复用器(9)的980nm端与泵浦光源(10)的输出端相连，光波分复用器(9)的1550nm端与偏振控制器(11)的一端相连，偏振控制器(11)的另一端和第一光耦合器(1)的公共输入端相连；第一光耦合器(1)的70％输出端与1×N光开关(2)的公共输入端相连，1×N光开关(2)的N个输出端分别通过光纤组(3)中的N条不同的单模光纤与1×N光耦合器(4)的N个输入端相连，所述的光纤组(3)是由N条长度不同的单模光纤构成的，N是2～8的整数，1×N光耦合器(4)的公共输出端与可饱和吸收体(5)的一端相连；其特征在于，结构还有，可饱和吸收体(5)的另一端与中心波长调谐装置(6)的输入端相连，中心波长调谐装置(6)的输出端与光隔离器(7)的输入端相连；第一光耦合器(1)的30％输出端与第二光耦合器(12)的输入端相连，第二光耦合器(12)的30％输出端作为本实用新型的最终输出，第二光耦合器(12)的70％输出端与第三光耦合器(13)的一个输入端相连，第三光耦合器(13)的另一个输入端与光电转换电路(19)的输入端相连，第三光耦合器(13)的一个输出端与第一法拉第旋转镜(15)的输入端相连，另一个输出端与缠绕在压电陶瓷(14)上的光纤的一端相连，缠绕在压电陶瓷(14)上的光纤的另一端与第二法拉第旋转镜(16)的输入端相连，光电转换电路(19)的输出端与低通滤波器(20)的输入端相连，低通滤波器(20)的输出端与相位比较电路(21)的一个输入端相连，锯齿波发生电路(18)的输出端与相位比较电路的另一个输入端相连，还与压电陶瓷驱动电路(17)的输入端相连，压电陶瓷驱动电路(17)的输出端与压电陶瓷(14)的控制端相连，相位比较电路(21)的输出端与单片机(22)相连，单片机(22)与温度控制电路(23)的温度设置端相连，温度控制电路(23)的电流输出端与中心波长调谐装置(6)的热电制冷器相连，温度控制电路(23)的热敏电阻输入端与中心波长调谐装置(6)的热敏电阻相连；所述的中心波长调谐装置(6)的结构为，在铝块(61)的下表面和散热片(65)的上表面之间夹有热电致冷器(64)；热敏电阻(63)和布拉格光栅(62)贴在铝块(61)的上表面；热敏电阻(63)与温度控制电路(23)的热敏电阻输入端相连；热电致冷器(64)与温度控制电路(23)的电流输出端相连；布拉格光栅(62)的一端与光环行器(66)的第二端口相连，光环形器(66)的第一端口作为中心波长调谐装置(6)的输入端，与所述的可饱和吸收体(5)相连，光环形器(66)的第三端口作为中心波长调谐装置(6)的输出端，与所述的光隔离器(7)的输入端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于光纤通信系统的光纤激光器，其结构有，光隔离器(7)的输出端通过掺铒光纤(8)与光波分复用器(9)的公共端相连，光波分复用器(9)的980nm端与泵浦光源(10)的输出端相连，光波分复用器(9)的1550nm端与偏振控制器(11)的一端相连，偏振控制器(11)的另一端和第一光耦合器(1)的公共输入端相连；第一光耦合器(1)的70％输出端与1×N光开关(2)的公共输入端相连，1×N光开关(2)的N个输出端分别通过光纤组(3)中的N条不同的单模光纤与1×N光耦合器(4)的N个输入端相连，所述的光纤组(3)是由N条长度不同的单模光纤构成的，N是2～8的整数，1×N光耦合器(4)的公共输出端与可饱和吸收体(5)的一端相连；其特征在于，结构还有，可饱和吸收体(5)的另一端与中心波长调谐装置(6)的输入端相连，中心波长调谐装置(6)的输出端与光隔离器(7)的输入端相连；第一光耦合器(1)的30％输出端与第二光耦合器(12)的输入端相连，第二光耦合器(12)的30％输出端作为本实用新型的最终输出，第二光耦合器(12)的70％输出端与第三光耦合器(13)的一个输入端相连，第三光耦合器(13)的另一个输入端与光电转换电路(19)的输入端相连，第三光耦合器(13)的一个输出端与第一法拉第旋转镜(15)的输入端相连，另一个输出端与缠绕在压电陶瓷(14)上的光纤的一端相连，缠绕在压电陶瓷(14)上的光纤的另一端与第二法拉第旋转镜(16)的输入端相连，光电转换电路(19)的输出端与低通滤波器(20)的输入端相连，低通滤波器(20)的输出端与相位比较电路(21)的一个输入端相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，孙祾，乔元志，吴海，夏锡刚，
申请(专利权)人：吉林吉大通信设计院股份有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22