寬調諧光學參量光纖放大裝置的製作方法
2023-04-30 02:33:06
專利名稱：寬調諧光學參量光纖放大裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及寬調諧信號光的放大，特別是一種寬調諧光學參量光纖放大裝置。
背景技術：
已有技術中美國達爾文.K。瑟克蘭德(Darwin K.Serkland)等人在「可調諧光纖光學參量振蕩」(Tunable fiber-optic parametric oscillator)一文中論述了關於寬調諧光在光纖中非線性耦合的理論，但沒有提供一种放大寬調諧光的實用裝置。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種寬調諧光學參量光纖放大裝置，它是利用信號光在光纖中傳播的非線性效應行波放大的放大裝置。本實用新型的結構簡單，容易操作，能獲得所期望的放大信號光。
本實用新型的技術解決方案如下一種寬調諧光學參量光纖放大裝置，其特點是該裝置由雷射泵浦源、雷射光源、起偏元件、泵浦光源、起偏元件、會聚透鏡、光纖、濾光元件和接受裝置構成，其位置關係如下雷射泵浦源對雷射光源進行泵浦發出的信號光經起偏元件後經會聚透鏡匯聚到光纖，泵浦光源發出的泵浦光經起偏元件後直接入射到光纖，信號光和泵浦光在光纖內耦合放大後由濾光元件濾出信號光由接收裝置接收。
所述的雷射泵浦源可以雷射二極體，或其它雷射器構成。
所述的雷射光源的雷射器可為光纖固體雷射器，或半導體雷射器，或固體雷射器。
所述的泵浦光源可由半導體雷射器，或固體雷射器構成。
所述的光纖可為玻璃光纖，或石英光纖。
所的濾光元件可由濾光片，或由在玻璃上鍍濾光薄膜構成。
本實用新型的寬調諧光學參量光纖放大裝置的優點1、使用本實用新型的光纖光學參量放大裝置可實現寬波段放大。
2、起偏元件3和5容易實現，適用的種類較多。
3、可用於雷射光源和工程光學光纖光學參量放大裝置的種類多。
4、整個裝置全部固化，結構簡單，容易操作。
圖1是本實用新型寬調諧光學參量光纖放大裝置實施例示意圖。
圖2是在本實用新型的光纖光學參量放大裝置實施例中，當光纖長度為4米，泵浦光的功率為10W，信號光增益和信號光波長關係曲線圖。
具體實施方式
先請參閱圖1，本實用新型寬調諧光學參量光纖放大裝置，包括，最核心的元件為起偏元件3和5，匯聚透鏡6和光纖7，起偏元件3和5是偏振片，置於起偏元件3的入射面a之前有雷射光源2和雷射泵浦源1，置於起偏元件3出射面b之後有匯聚光元件6和光纖7。置於起偏元件5的入射面c之前有泵浦光源4，置於起偏元件5出射面d之後有匯聚光透鏡6和光纖7。匯聚光元件6接到光纖7上，光纖7接到濾光元件8上，被放大的信號光被接收裝置9接收。
所說的雷射光源2是用光纖固體雷射器作光源的輸出波長在600nm＿1080nm範圍，輸出功率1W以單模光纖雷射器構成的，雷射泵浦源1是以雷射二極體構成的，雷射光源2發射的雷射入射在起偏元件3上，信號光從起偏元件3的出射面b出射後入射到匯聚元件6上，信號經匯聚透鏡6耦合到光纖7中，光纖7長度為4m。起偏元件5之前是泵浦光源4，該泵浦光光源4是半導體雷射，輸出波長532nm，輸出功率10W，泵浦光經起偏元件5起偏之後由出射面d出射，泵浦光入射到光纖7，信號光與泵浦光在光纖內耦合被放大之後由濾光元件8濾出信號光，被放大的信號光由接收裝置9接收。
所說的起偏元件3和5是由尼克耳稜鏡構成的，偏振片構成的，渥拉斯頓稜鏡構成的。
所說的構成雷射光源2的雷射器是光纖固體雷射器，半導體雷射器，固態雷射器。
所說的泵浦光源4是由半導體雷射器，固態雷射器構成的。
所說的匯聚光元件6是由匯聚透鏡構成的。
所說的光纖7是由玻璃光纖，石英光纖構成的。
所說的構成雷射泵浦源1是雷射二極體，或其它波段雷射器。
所說的濾光元件8是由濾光片構成的，或是由在玻璃上鍍有濾光薄膜構成的。
所說的接收裝置9是CCD二極體列陣探測器，或者是光電二極體，或者是光電倍增管，或者是多通道板，或是示波器，或者是計算機，或者是使用裝置。
本實用新型的寬調諧光學參量光纖放大裝置工作過程是當雷射信號光經起偏元件3起偏後經會聚光元件6匯聚入射到光纖上，泵浦光從泵浦雷射光源4出射經起偏元件5起偏後直接入射到光纖7上，信號光Is與泵浦光Ip在光纖中傳播時的非線性耦合效應，使信號光Is被放大，由光纖7放大輸出的兩束光，一束是被放大的信號光Gs，另一束光稱為空閒光Gi，兩束光經濾光元件8之後，放大後的信號光輸送到接收裝置9上。
圖2是上述實施例裝置中，當光纖長度為4米，泵浦光的功率為10W，信號光增益和信號光波長關係曲線圖。圖中所示信號光被放大500倍以上。
本實用新型的寬調諧光學參量光纖放大裝置的優點1、用本實用新型的光纖光學參量放大裝置可實現寬波段放大。
2、起偏元件3和5容易實現，適用的種類較多。
3、可用於雷射光源和工程光學光纖光學參量放大裝置的種類多。
4、整個裝置全部固化，結構簡單，容易操作。
權利要求1.一種寬調諧光學參量光纖放大裝置，其特徵在於該裝置由雷射泵浦源(1)、雷射光源(2)、起偏元件(3)、泵浦光源(4)、起偏元件(5)、會聚透鏡(6)、光纖(7)、濾光元件(8)和接受裝置(9)構成，其位置關係如下雷射泵浦源(1)對雷射光源(2)進行泵浦發出的信號光經起偏元件(3)後經會聚透鏡(6)匯聚到光纖(7)，泵浦光源(4)發出的泵浦光經起偏元件(5)後直接入射到光纖(7)，信號光和泵浦光在光纖(7)內耦合放大後由濾光元件(8)濾出信號光由接收裝置(9)接收。
2.根據權利要求1所述的寬調諧光學參量光纖放大裝置，其特徵在於所述的雷射泵浦源(1)可以雷射二極體，或其它雷射器構成。
3.根據權利要求1所述的寬調諧光學參量光纖放大裝置，其特徵在於所述的雷射光源(2)的雷射器可為光纖固體雷射器，或半導體雷射器，或固體雷射器。
4.根據權利要求1所述的寬調諧光學參量光纖放大裝置，其特徵在於泵浦光源(4)可由半導體雷射器，或固體雷射器構成。
5.根據權利要求1所述的寬調諧光學參量光纖放大裝置，其特徵在於所述的光纖(7)可為玻璃光纖，或石英光纖。
6.根據權利要求1所述的寬調諧光學參量光纖放大裝置，其特徵在於所述的濾光元件(8)可由濾光片，或由在玻璃上鍍濾光薄膜構成。
專利摘要一種寬調諧光學參量光纖放大裝置，其特點是該裝置由雷射泵浦源、雷射光源、起偏元件、泵浦光源、起偏元件、會聚透鏡、光纖、濾光元件和接受裝置構成，其位置關係如下雷射泵浦源對雷射光源進行泵浦發出的信號光經起偏元件後經會聚透鏡匯聚到光纖，泵浦光源發出的泵浦光經起偏元件後直接入射到光纖，信號光和泵浦光在光纖內耦合放大後由濾光元件濾出信號光由接收裝置接收。本實用新型裝置具有全固化、結構簡單、容易操作和可實現寬波段放大的特點。
文檔編號G02F1/35GK2612967SQ0322861
公開日2004年4月21日 申請日期2003年1月29日 優先權日2003年1月29日
發明者金石琦 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所