压缩比可调的光束压缩器制造技术

一种压缩比可调的光束压缩器，由泵浦光输入端口、泵浦光强衰减片、扩束器、金属细丝、合束镜、非线性介质、信号光输入端口、信号光滤光片和压缩信号光输出端口构成，自泵浦光输入端口沿泵浦光束前进方向依次是泵浦光强衰减片、扩束器、金属细丝、合束镜、非线性介质、滤光片和压缩信号光输出端口，所述的合束镜与所述的泵浦光束成４５度设置，一信号光经所述的信号光输入端口、信号光衰减片后以４５度的入射角射入所述的合束镜，并与所述的泵浦光合束。本实用新型专利技术可用强的泵浦光对称地压缩成弱的光信号，并且通过调节泵浦光的强度控制信号光被压缩的程度，获得不同输出口径的信号光。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Beam compressor with adjustable compression ratio

A light beam compressor of compression ratio by the pump input port and pump attenuation plate, beam expander, metal filament, beam combination mirror, nonlinear medium, signal input port, signal filter and compression signal output port. Since the pump input port along the direction of the pump beam are pump light attenuation plate, beam expander, metal filament, beam combination mirror, nonlinear filter medium, and compressed signal output port, wherein the mirror beam and the pump beam into 45 degrees set, a light signal by the signal light transmission beam combination mirror input port and a signal light attenuation slice after the incident at an angle of 45 degrees into the pump, and with the combined beam. The utility model can be compressed into a weak light signal by a strong pump light, and the signal light with different output caliber can be obtained by regulating the intensity of the pump light to control the degree of the compression of the signal light.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光束压縮，特别是一种压縮比可调的光束压縮器， 它是利用一束强光对一束弱光进行可控制的压縮，在全光通信系统中具 有应用价值。
技术介绍
随着社会对信息存储容量与传递速度的要求不断提高，全光装置在 信息技术应用上的重大意义已经得到了重视。科学发现当两光束同时 在非线性自散焦介质中传输时，光束之间会通过空间交叉相位调制(以 下简称为XPM)效应产生非线性耦合，若两光束的强度对比悬殊，强光(泵浦光)能通过XPM操纵弱光(信号光)，对其进行可控制的压縮、 偏转和整形。诱导聚焦在两高斯光束共同传输时可以发生，但该情形下 要求两光束初始输入时中心不重合，而且信号光被压縮时形状会发生畸 变。显然信号光这种压縮在光通信技术中是不能或不便使用的。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种压縮比 可调的光束压縮器，利用一束强的泵浦光来控制弱的信号光，使信号光 得到无形变的对称压縮，并且通过调节泵浦光的强度，以灵活地控制信 号光的压縮程度。本技术发现当泵浦光为中心具有暗斑的暗光束时，即使两光 束初始输入时中心重合，诱导聚焦现象也能发生，而且这时信号光不会 发生形状畸变，可得到对称的压縮。另外，由于信号光的诱导压缩程度 与泵浦光与信号光强度比有关，通过调节泵浦光强度，就可灵活方便地控制输出信号光的口径。这种现象在现代光通信系统的全光器件的研究 开发方面具有潜在的应用价值。因此，本技术的技术解决方案如下一种压縮比可调的光束压縮器，特点是该压縮比可调的光束压縮器 由泵浦光输入端口、泵浦光强衰减片、扩束器、金属细丝、合束镜、非 线性介质、信号光输入端口、信号光滤光片和压縮信号光输出端口构成， 其位置关系如下自泵浦光输入端口沿泵浦光束前进方向依次是泵浦光 强.衰减片、扩束器、金属细丝、合束镜、非线性介质、滤光片和压縮信 号光输出端口，所述的合束镜与所述的泵浦光束成4S设置， 一信号光 经所述的信号光输入端口、信号光衰减片后以455的入射角射入所述的 合束镜，并与所述的泵浦光合束，同方向同轴地入射到所述的非线性介 质中，由于非线性介质的空间交叉相位调制效应，泵浦光诱导信号光聚 焦，信号光得到无形状畸变的对称压縮。经滤光片，将泵浦光滤掉，信 号光从被压縮的信号光输出端口输出压縮的信号光。所述的信号光和泵浦光为高斯光束，或准高斯光束；泵浦光的波长^ 与信号光的波长^满足关系Q'5《A / A ^ ，同时泵浦光强度与信号光强度之比大于1000。所述的非线性介质对所述的信号光^与泵浦光A的非线性系数"，-为负值，所述的非线性介质为固体、液体或气体非线性介质。所述的合束镜对所述的泵浦光全透射，而对所述的信号光453全反射。本技术装置的工作过程如下信号光从信号光输入端口输入，通过信号光衰减片减弱强度，其空 间波形为高斯分布；泵浦光从泵浦光输入端口输入，其空间波形也为高斯分布，由泵浦光衰减片控制其强度(泵浦光强度要远大于信号光)，由扩束器适当增大其束宽，然后通过金属细丝，因为细丝的波前扰动作用，泵浦光变成中心具有暗斑的暗光束；信号光与泵浦光由合束器耦合起来， 同方向同轴地入射到非线性介质中，由于非线性介质的空间XPM效应， 泵浦光诱导信号光聚焦，信号光得到无形状畸变的对称压縮。两光束从 非线性介质出射后，通过滤光片，泵浦光被滤掉，信号光从被压縮的信 号光输出端口输出。本技术的技术效果-实验表明采用本技术装置，信号光得到了无形变的对称压縮， 改变泵浦光与信号光的强度对比，可灵活地调节信号光的被压縮程度， 束宽压縮比一般在1 4.5之间，获得不同输出口径的信号光。附图说明图1为本技术压縮比可调的光束压縮器的整体结构示意图 图中1 一泵浦光强衰减片；2 _扩束器；3—细金属丝；4 一合束镜； 5 —信号光强衰减片；6 —非线性介质；7 —滤波片；8 —泵浦光输 入端口； 9 —信号光输入端口； 10 —压縮信号光输出端口。具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术作进一步说明，但不应以此限 制本技术的保护范围。图1为本技术压縮比可调的光束压縮器的整体结构示意图，由 图可见，本技术压縮比可调的光束压縮器，由泵浦光输入端口 8、 泵浦光强衰减片l、扩束器2、金属细丝3、合束镜4、非线性介质6、 信号光输入端口9、信号光滤光片7和压縮信号光输出端口 IO构成，其 位置关系如下自泵浦光输入端口 8沿泵浦光束前进方向依次是泵浦光 强衰减片1、扩束器2、金属细丝3、合束镜4、非线性介质6、滤光片7和压縮信号光输出端口 10，所述的合束镜4与所述的泵浦光束成4夕设 置， 一信号光经所述的信号光输入端口 9、信号光衰减片5后以455的入 射角射入所述的合束镜4，并与所述的泵浦光合束。所述的的信号光和泵浦光为高斯光束或准高斯光束，所述的泵浦光波长^与信号光波长^ 满足关系^5^A^"'5,同时泵浦光强度与信号光强度之比大于1000。所述的非线性介质6对所述的信号光、与泵浦光^的非线性系数"2 为负值，所述的非线性介质6为固体、液体或气体非线性介质。 所述的合束镜4对所述的泵浦光全透射，而对所述的信号光451全 反射。实施例波长544nm、功率3微瓦，光束口径0.5mm的信号光由信号光输入 端口 9输入，其横向空间强度分布为高斯型。波长532nm、功率50毫瓦， 光束口径lmm的泵浦光由泵浦光输入输入端口 8输入，其空间横向强 度分布也为高斯型，经2倍的扩束器2 (由两共焦的凸透镜组成)扩束 后光束口径增大。该泵浦光通过细金属丝3，细金属丝3的直径与信号 光的光束口径可比相当，由于细金属丝3的波前扰动作用，泵浦光变成 中心具有暗斑的暗光束，暗斑大小大致等于细金属丝3的直径，由于总 的光束口径较大，暗斑有足够宽的背景宽度。调节泵浦光衰减片l改变 泵浦光强度，调节信号光衰减片5改变信号光强度，(泵浦光/信号光强 度比应大于1000)。泵浦光与信号光由合束镜4耦合在一起，同方向同 轴地传输到非线性介质6中，泵浦光与信号光从非线性介质6中出射以 后，到达滤光片7，该滤光片7对泵浦光不透明，故被压缩以后的信号 光与泵浦光分离，从压缩信号光输出端口 IO输出被压缩的信号光。本实施例中采用长度为5cm的康宁CS 3-69半导体掺杂玻璃作为非 线性介质6，它对入射的绿光波段泵浦光和信号光表现出自散焦性质。泵浦光与信号光在介质中耦合传输时，由于空间XPM效应的作用，信 号光被对称地诱导压縮。实验表明改变泵浦光与信号光的强度对比，可灵活地调节信号光的被压縮程度，束宽压缩比一般在1 4.5之间，获得不同输出口径的信号光。权利要求1.一种压缩比可调的光束压缩器，其特征在于由泵浦光输入端口(8)、泵浦光强衰减片(1)、扩束器(2)、金属细丝(3)、合束镜(4)、非线性介质(6)、信号光输入端口(9)、信号光滤光片(7)和压缩信号光输出端口(10)构成，其位置关系如下自泵浦光输入端口(8)沿泵浦光束前进方向依次是泵浦光强衰减片(1)、扩束器(2)、金属细丝(3)、合束镜(4)、非线性介质(6)、滤光片(7)和压缩信号光输出端口(10)，所述的合束镜(4)与所述的泵浦光束成45°设置，一信号光经所述的信号光输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩比可调的光束压缩器，其特征在于由泵浦光输入端口（８）、泵浦光强衰减片（１）、扩束器（２）、金属细丝（３）、合束镜（４）、非线性介质（６）、信号光输入端口（９）、信号光滤光片（７）和压缩信号光输出端口（１０）构成，其位置关系如下：自泵浦光输入端口（８）沿泵浦光束前进方向依次是泵浦光强衰减片（１）、扩束器（２）、金属细丝（３）、合束镜（４）、非线性介质（６）、滤光片（７）和压缩信号光输出端口（１０），所述的合束镜（４）与所述的泵浦光束成４５°设置，一信号光经所述的信号光输入端口（９）、信号光衰减片（５）后以４５°的入射角射入所述的合束镜（４），并与所述的泵浦光合束。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江秀娟，陈险峰，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]