一種新型多波長布裡淵-拉曼光纖雷射器的製造方法
2023-06-09 19:47:06 1
一種新型多波長布裡淵-拉曼光纖雷射器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種新型多波長布裡淵-拉曼光纖雷射器，涉及光纖雷射器【技術領域】，目的在於提供一種能產生多種波長的多波長布裡淵-拉曼光纖雷射器。其技術方案為：包括布裡淵泵浦雷射源、環形器、3db耦合器、單模光纖、波分復用器、拉曼泵浦雷射源、色散補償光纖、隔離器。其有益效果在於：長距離單模光纖中的瑞利散射能提供隨機分布反饋作用，並將部分光重新反射回色散補償光纖中，從而有效提高激射效率，產生條數更多，功率均衡的多波長輸出；此外，長距離單模光纖中的瑞利散射具有壓窄雷射線寬的作用，雷射線寬窄，從而能對多波長雷射起到光譜整形，達到相鄰信道間線寬均衡的效果。
【專利說明】一種新型多波長布裡淵-拉曼光纖雷射器
【技術領域】
[0001]本發明屬於光纖雷射器【技術領域】，具體涉及一種多波長布裡淵-拉曼光纖雷射器。
【背景技術】
[0002]多波長光纖雷射器在光纖通信、光纖傳感、光學器件特性表徵等方面具有重要的應用。最早投入研究的是利用摻鉺光纖的增益特性製成的多波長摻鉺光纖雷射器，之後出現了在多波長摻鉺光纖雷射器的基礎上採用梳妝濾波器形成多波長諧振。隨著現代光纖通信的發展，對高速大容量光通信的需求日益增長，而現有的摻鉺光纖雷射器遠不能滿足社會發展的需要，密集波分復用(DWDM)作為一種可行的擴容方案，其需要多波長等信道間隔的光源。相比於傳統的基於摻餌增益的多波長雷射器，基於拉曼增益的多波長布裡淵-拉曼雷射器具有能產生更多波長數，高穩定性及系統簡易等優勢。
[0003]多波長布裡淵-拉曼雷射器的一項重要技術指標是平坦帶寬，即在3dB能量差異範圍內所產生的多波長覆蓋光譜範圍。採用多個波長的拉曼泵浦方案可進一步擴大平坦帶寬，但同時也會導致系統成本和複雜性的增加。然而，通過對雷射器腔體的優化設計並優化拉曼泵浦的功率和波長可以得到最佳的相鄰信道間功率和線寬均衡的多波長輸出，並進一步保證其可重複性和工作穩定性。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種多波長線寬窄的多波長布裡淵-拉曼光纖雷射器。
[0005]為解決上述技術問題，本發明的技術方案為:
一種新型多波長布裡淵-拉曼光纖雷射器，其特徵在於:包括布裡淵泵浦雷射源、環形器、3db耦合器、長距離單模光纖、波分復用器、拉曼泵浦雷射源、色散補償光纖、隔離器，其中，
布裡淵泵浦雷射源的輸出端與環形器的I埠連接，環形器的埠與3db耦合器的輸入端埠連接，3db稱合器的輸出端埠與波分復用器的1550nm輸入端連接,波分復用器的公共埠與隔離器的輸入端連接；
3db耦合器的輸入端埠與長距離單模光纖的一端連接，長距離單模光纖的另一端作為輸出檢測端；
拉曼泵浦雷射源的輸出端與波分復用器的1455nm輸入端連接。
[0006]進一步地，環形器的3埠與3db耦合器的輸出端4埠連接。
[0007]進一步地，還包括色散補償光纖，所述色散補償光纖位于波分復用器和隔離器之間，波分復用器的公共埠與色散補償光纖的一端連接，色散補償光纖的另一端與隔離器的輸入端連接。
[0008]本發明的有益效果在於:本發明中，長距離單模光纖中的瑞利散射能提供隨機分布反饋作用，並將部分光重新反射回色散補償光纖中，從而有效提高激射效率，產生條數更多，功率均衡的多波長輸出；此外，長距離單模光纖中的瑞利散射具有壓窄雷射線寬的作用，雷射線寬窄，從而能對多波長雷射起到光譜整形，達到相鄰信道間線寬均衡的效果。環形器的3埠與四埠 3dB耦合器的4埠直接相接使得更多比例從色散補償光纖輸出的光能進入長距離單模光纖中以經歷瑞利散射作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明在拉曼泵浦功率為1360mW時，優化後的多波長輸出光譜圖，橫坐標對應于波長值，縱坐標對應於功率值；
圖3為本發明在拉曼泵浦功率為1360mW時，優化後的多波長輸出光譜局部放大圖，分別為左邊邊沿(a)，中間(b)，右邊邊沿(c)的頻譜梳狀圖，橫坐標對應于波長值，縱坐標對應於功率值；
圖4為本發明在拉曼泵浦功率為1360mW時，布裡淵泵浦功率分別為_4dBm和IOdBm時的多波長輸出光譜，3dB能量差異下的平坦帶寬及輸出多波長的功率基本一致，橫坐標對應于波長值，縱坐標對應於功率值；
其中附圖標記為:1 一布裡淵泵浦雷射源、2—環形器、3 — 3db耦合器、4一長距離單模光纖、5—波分復用器、6—拉曼泵浦雷射源、7—色散補償光纖、8—隔離器。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，一種新型多波長布裡淵-拉曼光纖雷射器，包括布裡淵泵浦雷射源1、環形器2、3db耦合器3、長距離單模光纖4、波分復用器5、拉曼泵浦雷射源6、色散補償光纖
7、隔離器8，其中，長距離單模光纖4選用50km長距離單模光纖4、拉曼泵浦雷射源6選用1455nm拉曼泵浦雷射源6、色散補償光纖7選用IOkm色散補償光纖7。環形器2具有1、2、3三個埠，布裡淵泵浦雷射源I的輸出端與環形器2的I埠連接，環形器2的2埠與3db耦合器3的輸入端I埠連接，環形器的3埠與3db耦合器的輸出端4埠連接。其中，3db耦合器3為四埠 3db耦合器3，其具有1、2、3、4四個埠，3db耦合器的輸入端2埠與50km長距離單模光纖4的一端連接,而50km長距離單模光纖4的另一端作為輸出檢測端；3db稱合器3的輸出端3埠與波分復用器5的1550nm輸入端連接,其中波分復用器5具有1550nm輸入端、1550nm輸入端和公共埠三個埠，波分復用器5的1455nm輸入端與1455nm拉曼泵浦雷射源6的輸出端連接，波分復用器5的公共埠與隔離器8的輸入端連接。還可在波分復用器5和隔離器8之間增設IOkm色散補償光纖7，其三者之間的連接方式為:波分復用器5的公共埠與IOkm色散補償光纖7的一端連接，IOkm色散補償光纖7的另一端與隔離器58的輸入端連接。
[0011]本發明的工作原理為:布裡淵泵浦雷射源I提供種子光，經過環形器2、3dB耦合器
3、波分復用器5注入到色散補償光纖7中，拉曼泵浦雷射源6為布裡淵泵浦光提供拉曼增益，布裡淵泵浦光能量放大至受激布裡淵散射閾值後便會激發產生一階斯託克斯光，新產生的一階斯託克斯光被放大後又能進一步激發產生二階斯託克斯光，隨著拉曼泵浦功率的增加，這一級聯過程會持續下去，直到產生的斯託克斯光獲得的增益小於其在光纖中的損耗，從而產生多波長輸出，信道間隔對應於受激布裡淵散射的頻移11GHz。長距離單模光纖4中的瑞利散射能為多波長斯託克斯光提供隨機分布反饋作用，並將部分光重新反射回色散補償光纖7中，從而有效提高激射效率，產生條數更多，功率均衡的多波長輸出；此外，長距離單模光纖7中的瑞利散射具有壓窄雷射線寬的作用，雷射線寬窄，從而能對多波長雷射起到光譜整形，達到相鄰信道間線寬均衡的效果。
[0012]圖2為拉曼泵浦雷射源功率為1360mW時，經優化後的多波長輸出光譜，圖3為圖
2的局部放大圖，分別為左邊邊沿(a)，中間(b)，右邊邊沿(C)的頻譜梳狀圖，圖4為拉曼泵浦功率為1360mW時，布裡淵泵浦功率分別為-4dBm和IOdBm時的多波長輸出光譜，3dB能量差異下的平坦帶寬及輸出多波長的功率基本一致。
[0013]最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所述領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍中。
【權利要求】
1.一種新型多波長布裡淵-拉曼光纖雷射器，其特徵在於:包括布裡淵泵浦雷射源(I)、環形器(2)、3db耦合器(3)、長距離單模光纖(4)、波分復用器(5)、拉曼泵浦雷射源(6)、隔離器(8)，其中， 布裡淵泵浦雷射源(I)的輸出端與環形器(2)的I埠連接，環形器(2)的2埠與3db耦合器(3)的輸入端I埠連接，3db耦合器(3)的輸出端3埠與波分復用器(5)的1550nm輸入端連接，波分復用器(5)的公共埠與隔離器(8)的輸入端連接； 3db耦合器(3)的輸入端2埠與長距離單模光纖(4)的一端連接，長距離單模光纖(4)的另一端作為輸出檢測端； 拉曼泵浦雷射源(6)的輸出端與波分復用器(5)的1455nm輸入端連接。
2.如權利要求1所述的一種新型多波長布裡淵-拉曼光纖雷射器，其特徵在於:環形器(2)的3埠與3db耦合器(3)的輸出端4埠連接。
3.如權利要求1所述的一種新型多波長布裡淵-拉曼光纖雷射器，其特徵在於:還包括色散補償光纖(7)，所述色散補償光纖(7)位于波分復用器(5)和隔離器(8)之間，波分復用器(5)的公共埠與色散補償光纖(7)的一端連接，色散補償光纖(7)的另一端與隔離器(8)的輸入端連接。
【文檔編號】H01S3/067GK103441417SQ201310423611
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】袁程旭, 吳函, 王子南, 饒雲江 申請人:電子科技大學