光纤超宽带光源制造技术

一种光纤超宽带光源，它包括光纤、半导体激光器、光隔离器、掺铒光纤，其特征在于它还包括反射器（１）、波分复用光耦合器（２）；其中第一个半导体激光器（４）通过第一个波分复用耦合器前向泵浦掺铒光纤，第二个半导体激光器通过第二个波分复用耦合器后向泵浦掺铒光纤；第一个波分复用器的另一端与光纤反射器相连，因此向左面传播的放大自发辐射光能被光纤反射器反射，重新进入掺铒光纤（３），作为掺铒光纤的二次泵浦源；第二个波分复用器的另一端与隔离器（５）相连，构成宽带光源输出端。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光纤光源，特别是涉及在光纤传感和光纤通信中应用的一种超宽带光源。
技术介绍
宽带光源在光纤陀螺，掺铒光纤放大器的测量中得到了非常广泛的应用。高精度光纤陀螺，尤其在航天惯性导航上，对应用光源的特性有着非常高标准的要求，即光源必须是宽频带，高功率，平均波长具有高稳定性，以及能与单模光纤有效地耦合。在掺铒光纤放大器的测试中，使用较小功率的宽带光源和1550nm附近任意波长的激光器，能够较简便地精确测量掺铒光纤放大器的小信号增益谱，避免了使用价格昂贵的多波长扫描激光器。除此之外，宽带光源在光纤传感，低成本接入网以及波分复用网络等许多领域都得到了广泛的应用。目前商用的宽带光源大多数为发光二极管(LED)和超发光二极管(SLED)，但是它们的寿命较短、波长稳定性差、输出功率低，并且由于空间相干性差，与单模光纤较难耦合，较大程度地限制了在各个领域的应用。光纤掺杂技术的日益成熟，以及半导体激光器的快速发展，为人们提供了方便可靠的光纤光源。与LED和SLED相比，掺铒光纤中的放大自发辐射(ASE)具有温度稳定性好、荧光谱线宽、输出功率高、使用寿命长等优点，称之为宽带超荧光光纤光源(SFS)，具有广阔的应用前景。自从二十世纪八十年代提出利用激光二极管(LD)作为泵浦源的掺铒光纤超荧光光源以来，人们对其进行了广泛的理论和实验研究。目前SFS已经被认为是最有潜力的宽带光源，多种SFS结构已经被相继提出并且得到研究。在这些结构中，单程后向结构由于结构简单并且不容易形成激光而被广泛应用，但是这种结构的输出带宽相对较窄。近年来，随LD功率稳定性提高，双程后向结构也在实验上得到了实现。与单程结构相比，双程结构需要增加反射滤波器，但是利用这种结构能够得到更高的输出功率、更大的带宽和更好的波长稳定性。尽管如此，光纤宽带光源的带宽也不超过40nm。目前，利用掺铒光纤增益位移的方法，可以把ASE源的带宽拓展到C+L波段，带宽达到80nm。实现超宽带光纤光源的主要方法有两种其一是单向泵浦，这种方法的缺点是合波耦合器的使用降低了输出功率，平坦性也较差；另一方法是双向泵浦，这种方法尽管能得到高效、平坦的超宽带光源，但是由于要使用宽带反射器、滤波器，提高了成本。
技术实现思路
为了克服上述几种技术的缺陷，本新型提出如下技术方案采用双向泵浦方式，利用光纤环形镜反射放大自发辐射光作为掺铒光纤的二次泵浦源，通过调节两个半导体激光器的输出功率，可以得到高效、超宽带、平坦的光纤宽带光源。这种光纤超宽带光源，它包括光纤、两个半导体激光器、光隔离器、掺铒光纤、反射器、波分复用光耦合器；其中第一个半导体激光器4通过第一个波分复用耦合器前向泵浦掺铒光纤，第二个半导体激光器通过第二个波分复用耦合器后向泵浦掺铒光纤；第一个波分复用器的另一端与光纤反射器相连，因此向左面传播的放大自发辐射光能被光纤反射器反射，重新进入掺铒光纤3，作为掺铒光纤的二次泵浦源；第二个波分复用器的另一端与隔离器5相连，构成宽带光源输出端。反射器是利用耦合比为50∶50的耦合器构成。本技术的有益效果是具有超宽带、高效、平坦的输具有高的功率转换效率、频带宽、平坦度好，能满足光纤陀螺、光纤传感和光纤通信中的应用。附图说明图1是光纤超宽带光源原理图图2是光纤环形镜示意图其中1.反射器 2.波分复用耦合器(WDM1) 3.掺铒光纤 4.半导体激光器(4)5.隔离器(5)具体实施方式光纤超宽带光源的结构如图1所示1.反射镜，2.波分复用耦合器，3.掺铒光纤，4.半导体激光器，5.隔离器构成。它包括光纤、反射器1、波分复用光耦合器2、两个半导体激光器4、掺铒光纤3和光隔离器5；其中第一个半导体激光器通过第一个波分复用耦合器前向泵浦掺铒光纤，第二个半导体激光器通过第二个波分复用耦合器后向泵浦掺铒光纤；第一个波分复用器的另一端与光纤反射器相连，因此向左面传播的放大自发辐射光能被光纤反射器反射，重新进入掺铒光纤，作为掺铒光纤的二次泵浦源；第二个波分复用器的另一端与隔离器相连，构成宽带光源输出端。构成。反射器是利用耦合比为50∶50的耦合器构成。可以调节两个半导体激光器的输出功率，得到高效、平坦的超宽带光源，高功率工作范围可达85nm，平坦范围可达65nm。本超宽带光源的工作温度0～60℃，存放温度-40～+85℃。光纤超宽带光源，具有超宽带、高效、平坦的输出特性，能满足光纤陀螺、光纤传感和光纤通信中的应用。反射镜的结构如图2所示用耦合比为50∶50耦合器构成。连接方式第一个波分复用耦合器的①端与第一个半导体激光器连接作为前向泵浦输入端，②端与光纤环形镜的任一自由端连接形成反射端，③端与掺铒光纤连接；第二个波分复用耦合器的①端与第二个半导体激光器连接作为后向泵浦输入端，②端与隔离器的输入端连接形成反射端，③端与掺铒光纤另一端连接。权利要求1.一种光纤超宽带光源，它包括光纤、半导体激光器、光隔离器、掺铒光纤，其特征在于它还包括反射器(1)、波分复用光耦合器(2)；其中第一个半导体激光器(4)通过第一个波分复用耦合器前向泵浦掺铒光纤，第二个半导体激光器通过第二个波分复用耦合器后向泵浦掺铒光纤；第一个波分复用器的另一端与光纤反射器相连，因此向左面传播的放大自发辐射光能被光纤反射器反射，重新进入掺铒光纤(3)，作为掺铒光纤的二次泵浦源；第二个波分复用器的另一端与隔离器(5)相连，构成宽带光源输出端。2.根据权利要求1所述的光纤超宽带光源，其特征在于反射器是利用耦合比为50∶50的耦合器构成。3.根据权利要求1所述的光纤超宽带光源，其特征在于本超宽带光源的工作温度在0～60℃范围内。专利摘要本技术涉及一种光纤光源，特别是涉及一种超宽带光源。实现超宽带光纤光源的主要方法有两种其一是单向泵浦，缺点是合波耦合器的使用降低了输出功率，平坦性也较差；另一方法是双向泵浦，这种方法提高了成本。本新型是一种新设计，在掺铒光纤被双向泵浦的情况下，一端加上由耦合比为50∶50的耦合器构成的反射器，被环型镜反射放大自发辐射光，另一端通过光隔离器输出，能作为掺铒光纤的二次泵浦源，使泵浦功率得到了更充分的利用，大大提高了宽带光源的功率转换效率。可以调节两个半导体激光器的输出功率，得到高效、平坦的超宽带光源，光纤超宽带光源，于具有超宽带、高效、平坦的输出特性，能满足光纤陀螺、光纤传感和光纤通信中的应用。文档编号G02B6/42GK2676228SQ20032011229公开日2005年2月2日 申请日期2003年11月21日 优先权日2003年11月21日专利技术者袁树忠, 刘艳格, 开桂云, 董孝义, 蒙红云, 高伟清 申请人:南开大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁树忠，刘艳格，开桂云，董孝义，蒙红云，高伟清，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：实用新型
国别省市：