本发明专利技术公开了一种单纵模、波长可开关光纤激光装置，包括980nm的泵浦激光器、980nm的3dB第一耦合器、980nm/1550nm的第一波分复用器和第二波分复用器、电控光开关、一组不同中心波长的光纤光栅、第二耦合器、L波段的3dB第三耦合器以及连接第二耦合器的监测系统；所述泵浦激光器通过光纤连接第一耦合器，第一耦合器分别通过光纤连接第一波分复用器和第二波分复用器，两个波分复用器之间通过用作增益介质的掺铒光纤连接，所述第一波分复用器依次连接第二耦合器以及第三耦合器，所述第二波分复用器通过光纤连接电控光开关，电控光开关分别连接各个不同中心波长的光纤光栅。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种激光发生技术，特别是一种可适用于WDM系统的波长可开关、单纵模输出的单纵模、波长可开关光纤激光装置。
技术介绍
窄线宽、单纵模光纤激光器是一种优质光源，在光通信，光谱分析以及光传感中都有着广泛的应用前景。随着波分复用(WDM)通信系统的发展，具有波长开关功能的单纵模光纤激光器的研究越来越受到重视。目前大部分光纤激光器是基于对纵模特性或是波长开关某一单个功能而考虑的，这大大限制了光纤激光器在光通信领域特别是WDM系统中的应用。因此提出对窄线宽、单纵模同时具有波长可开关功能的光纤激光器是十分重要的。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种单纵模、波长可开关光纤激光装置。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种单纵模、波长可开关光纤激光装置，包括980nm的泵浦激光器、980nm的3dB第一耦合器、980nm/1550nm的第一波分复用器和第二波分复用器、电控光开关、一组不同中心波长的光纤光栅、第二耦合器、L波段的3dB第三耦合器以及连接第二耦合器的监测系统；所述泵浦激光器通过光纤连接第一耦合器，第一耦合器分别通过光纤连接第一波分复用器和第二波分复用器，两个波分复用器之间通过用作增益介质的掺铒光纤连接，所述第一波分复用器依次连接第二耦合器以及第三耦合器，所述第二波分复用器通过光纤连接电控光开关，电控光开关分别连接各个不同中心波长的光纤光栅。本专利技术中，所述监测系统为延时自零差法线宽测量系统，包括与第二耦合器连接的第四耦合器，以及与第四耦合器依次连接的L波段的3dB第五耦合器、光电探测器以及电频谱分析仪，其中第四耦合器与第五耦合器之间分别通过延迟线以及偏振控制器连接。L波段的第四耦合器，延迟线，偏振控制器，3dB第五耦合器，光电探测器以及电频谱分析仪构成并按顺序连接。本专利技术中，所述监测系统为光谱分析仪。本专利技术中，所述第二耦合器为L波段70:30 95 5的耦合器。本专利技术中，所述第四耦合器为L波段90 10的耦合器。本专利技术中，第二波分复用器的1550nm端口接的电控光开关具有一组η路通断，与所述对应的一组η个不同中心波长的光纤光栅一起构成了激光器的波长开关模块。第一波分复用器的1550nm端口接第二耦合器后连接另设的一段未泵浦的掺铒光纤，掺铒光纤作为饱和吸收体，它与第三耦合器构成的Mgnac反射镜组成了激光器的饱和吸收模块，用来实现激光器的窄线宽、单纵模运转。第二耦合器的10%输出端输出光信号，接光谱分析仪测量其波长信息，并设有延时自零差法对光路的线宽测量的装置。本专利技术通过在光纤激光器谐振腔中添加一段饱和吸收体，利用其饱和吸收效应，实现激光器的窄线宽、单纵模运转；同时利用电控光开关和不同中心波长的光纤光栅组成的波长开关模块实现输出波长的开关功能；利用延时自零差法来测量输出光的线宽。本实施例的工作机理是980nm泵浦激光器输出的泵浦功率被980nm的3dB的第一耦合器分为相等的两部分光路，分别通过980nm/1550nm的第一波分复用器和第二耦合进一段掺铒光纤，构成了一个双向泵浦的EDFA放大模块，为激光器谐振腔提供必要的增益被放大的光信号进入到电控光开关中，一组具有不同中心波长的光纤光栅与光开关的各个端口并行连接着，使用外部控制电源可以控制光开关的任一端口的导通，光开关与光纤光栅构成了光纤激光器的波长开关模块，实现激光器输出信号的波长开关功能。被选定波长的光信号被EDFA光放大模块放大后，通过90:10的第二耦合器进入到一段未泵浦的掺铒光纤中，未泵浦的掺铒光纤另一端连接3dB的第三耦合器，第三耦合器的两个输出端口直接相连，构成了一个^gnac反射镜，它具有宽带、高反射率的特性。反射光与入射光在掺铒光纤中形成驻波，导致掺铒光纤中的折射率发生了周期性的微小改变，形成了动态的布拉格光栅，再加上未泵浦的掺铒光纤具有饱和吸收特性，该动态布拉格光栅具有窄线宽滤波特性，未泵浦的掺铒光纤与第三耦合器构成的^gnac反射镜一起组成了激光器的饱和吸收模块，其功能是实现光纤激光器的窄线宽、单纵模运转。最终激光器通过第二耦合器的10%端口输出特定波长，且具有单纵模特性的光信号。光信号的波长信息和频谱信息将由光谱分析仪和延时自零差线宽测量系统给出。有益效果本专利技术利用饱和吸收体的饱和吸收效应实现了输出光信号的窄线宽、单纵模的特性，同时利用光开关的开关特性和光纤光栅的滤波特性实现了输出光波长开关的功能，该技术可应用于WDM通信系统中光源的设计工作中。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术监测系统部分结构示意图。具体实施方式实施例如图1所示，本实施例由980nm泵浦激光器1，980nm的3dB耦合器2，980nm/ 1550nm波分复用器31、32，掺铒光纤4，1 Xn型光开关5，光纤光栅61 6η，90 10耦合器7，未泵浦的掺铒光纤8，3dB耦合器9，监测系统10组成的。如图2所示，监测系统10是延时自零差法线宽测量系统，用以测量输出信号的线宽，其中延时自零差法线宽测量系统由90:10耦合器21，延迟线22，偏振控制器23，3dB耦合器M，光电探测器25和电频谱分析仪沈构成。也可以使用光谱分析仪作为监测系统。窄线宽、单纵模、波长可开关的光纤激光器主要由光放大，光波长开关和饱和吸收体三个模块组成。其中光放大模块采用双向泵浦方式，980nm泵浦源1经3dB耦合器2将泵浦功率分成相等的两路，然后通过两个980nm/1550nm波分复用器31、32，与信号光一起进入掺铒光纤4中，为激光器谐振腔提供增益。波长选择模块是由IXn型光开关5和η个具有不同中心波长的光纤光栅61 6η组成，η个光栅与光开关的η个端口并行连接着。使用外部控制电源可以控制光开关的任一端口 η的导通，从而与该端口相连的光栅FB&i就被选取为激光腔的滤波元件，这样波长落于FB&i反射带宽内的光由于其具有较小的损耗将被允许在激光器中振荡以实现激光输出。虽然掺铒光纤是增益均勻加宽介质，但由于空间烧孔效应的存在，掺铒光纤激光器通常是多纵模输出。另外，一段未泵浦的掺铒光纤8作为饱和吸收体，与一个由3dB耦合器9构成的具有宽带、高反射率特性的Mgnac反射镜形成了激光器的饱和吸收模块，入射光和反射光在掺铒光纤8中相干形成驻波。由于掺铒光纤的饱和吸收效应，使得掺铒光纤8中的折射率发生周期性的微小改变，从而形成动态的窄带布拉格光栅，利用动态光栅的窄线宽滤波特性来实现激光器的单纵模运转。同时利用饱和吸收体对不同光功率密度的光信号其吸收系数成反比的原理，来实现输出光信号的线宽窄化作用。输出信号经由90:10耦合器7的10%端口输出到监测系统中，监测系统既可以是光谱分析仪，用来检测输出信号的波长信息，也可以是延时自零差法线宽测量系统，用以测量输出信号频谱的线宽大小。在自零差法线宽测量系统中，激光器的输出信号输入到一个90:10耦合器21中，并被分为两路，90%的光功率将经过一段延迟线以消除与另一路光的相干性，10%的光功率被偏振控制器22调节偏振态后，与90%的那路光进入到3dB耦合器M中。两路光在其中发生叠加后输本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱晨鸣，俞力，魏贤虎，封双荣，
申请(专利权)人：江苏省邮电规划设计院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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