一种全光纤波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器制造技术

一种全光纤波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器，属于光纤通信、仪器仪表领域，可同时实现波长范围的调谐和波长间隔的变化。在该光纤激光器中，端口六和端口七之间接入偏振控制器一、保偏光纤一、偏振控制器二、保偏光纤二组成双阶Sagnac光纤滤波器。端口九与偏振控制器三相连，偏振控制器三的端口与保偏光纤三相连，构成Lyot滤波器。调节偏振控制器三，可实现波长范围的调谐，调节偏振控制器一和偏振控制器二，可实现波长间隔的变化。高非线性光纤可以形成四波混频效应，抑制波长竞争，同时可以实现波长数量的改变。这种激光器输出波长灵活，有利于在光波分复用系统中的应用。

A tunable multi wavelength fiber laser with variable wavelength interval

【技术实现步骤摘要】
一种全光纤波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器
本专利技术涉及一种全光纤波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器，属于光纤通信、仪器仪表领域。
技术介绍
21世纪以来，人类社会发生了翻天覆地的变化，科技领域迅猛发展，人们的生活日新月异。信息时代的来临，使得人们对通信速度和通信容量的要求大大提高，光纤通信应运而生，发挥了重要的作用。目前，100G光纤传输网络己经实现了商业化，随着网络数据量呈指数地増长，400G光纤传输网络相关技术日造成熟，标准化工作也正在稳步推进中。在光网络中，波分复用技术是普遍应用的技术，它是是利用多个不同波长的信道传输信息。通常来说，产生多个波长需要有多个激光光源，如果利用单波长激光器将大大增加系统的成本。多波长光纤激光器具有高性能、结构紧凑、成本低、插入损耗低的优点，可以同时提供多个波长来满足系统的需要，是减少激光器数量、降低系统成本的有效方案。近年来，研究者们设计出了多种类型的多波长光纤激光器，如基于光纤光栅的多波长单纵模光纤激光器、少模多波长激光器、布里渊掺铒光纤激光器等。此外，波长范围可调和波长间隔可变的多波长激光器也得到了很大的关注，它们的提出提高了系统的灵活性。将两者结合起来，构成波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器，将会更好的适用于系统中，满足光通信系统中的不同需求，同时降低了系统的成本和复杂度，对于未来通信网络的发展有着很重要的意义。本专利技术使用全光纤结构，通过调节三个偏振控制器，实现不同范围的波长输出，同时可以灵活地改变多波长的波长间隔，另外也可以在一定程度上实现波长数量的改变。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是针对目前众多光纤激光器在实现输出波长的范围可调谐的同时，无法对波长的间隔进行改变的问题，提出了一种全光纤输出波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器。采用的具体方案如下：包括泵浦光源、波分复用器、掺杂光纤、高非线性光纤、光纤3dB耦合器一、光纤耦合器二、保偏光纤一、保偏光纤二、保偏光纤三、偏振控制器一、偏振控制器二、偏振控制器三、三端口光纤环形器、偏振相关隔离器。泵浦光源与波分复用器右侧的输入端相连，波分复用器的左侧的端口一与掺杂光纤的一端相连，波分复用器右侧的端口二与光纤耦合器二的端口三相连，掺杂光纤的左侧端口四与光纤环形器相连。光纤环形器的端口五与光纤3dB耦合器一的右侧端口相连，光纤3dB耦合器一的端口六和端口七之间，按顺序接入偏振控制器一、保偏光纤一、偏振控制器二、保偏光纤二。光纤环形器的另一个端口即端口八与偏振相关隔离器相连，偏振相关隔离器的右侧端口九与偏振控制器三相连，偏振控制器三的右侧第二个端口与保偏光纤三相连。接下来，保偏光纤三与高非线性光纤相连，最终高非线性光纤的端口十与光纤耦合器三的右侧端口相连。光纤耦合器二的左侧第二个端口作为激光器的输出端。所述掺杂光纤为掺铒光纤，掺镱光纤和掺铥光纤。本专利技术所具有的效果如下：提出了一种波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器。该激光器首先使用两段长度不同的保偏光纤和两个偏振控制器组合，构成波长间隔可变的双阶Sagnac光纤滤波器，再使用偏振相关隔离器、偏振控制器和保偏光纤构成Lyot滤波器，最后将上述两个光纤滤波器级联。调节波长间隔可变的双阶Sagnac滤波器中的两个偏振控制器，可实现波长间隔的变化。调节Lyot中的偏振控制器，可实现很大范围内的波长调谐。偏振相关隔离器还保证了光在环路中沿正向传输。接入高非线性光纤可形成四波混频效应，抑制波长竞争，获得稳定的激光输出的同时，还可以大大增加输出波长的数量，此外也可以在一定程度上实现波长数量的改变。附图说明图1为一种全光纤波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器的结构示意图。图2为一种全光纤波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器的波长调谐的示意图。图3为一种全光纤波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器的波长间隔变化的示意图，图(a)波长间隔为Δλ，图(b)波长间隔为Δλ`(Δλ≠Δλ`)。图4为一种全光纤波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器的波长数量变化的示意图，图(a)波长数量为m(m>0)，图(b)波长数量为n(n>0)(m≠n)。具体实施方式下面结合附图对专利技术进一步说明。实施方式一一种波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器，如图1所示，它包括泵浦光源(01)、波分复用器(02)、掺铒光纤(03)、光纤环形器(04)、光纤3dB耦合器一(05)、偏振控制器一(06)、保偏光纤一(07)、偏振控制器二(08)、保偏光纤二(09)、偏振相关隔离器(10)、偏振控制器三(11)、保偏光纤三(12)、高非线性光纤(13)、光纤耦合器二(14)。泵浦光源01与波分复用器02的输入端021相连，波分复用器的左侧端口一023与掺铒光纤03的一端相连，波分复用器右侧的端口二022与光纤耦合器二的端口三142相连，掺铒光纤03的左侧端口四041与光纤环形器相连。光纤环形器的端口五042与光纤3dB耦合器一05的右侧端口相连。光纤耦合器一05的端口六052和端口七051之间，按顺序接入偏振控制器一06、保偏光纤一07、偏振控制器二08、保偏光纤二09。光纤环形器04的另一端口043与偏振相关隔离器10左侧相连，偏振相关隔离器的右侧端口九101与偏振控制器三11相连，偏振控制器三11的右侧第二个端口111与保偏光纤三12相连。保偏光纤三12与高非线性光纤13相连，高非线性光纤13的端口十131与光纤耦合器二14的右侧端口相连。光纤耦合器二14的左侧第二个端口141作为激光器的输出端。其中保偏光纤一07和保偏光纤二09的长度不同，保偏光纤三12的长度小于0.2米，高非线性光纤13的长度大于200米。实施方式二与实施方式一的不同之处在于掺杂光纤03为掺镱光纤，保偏光纤三12的长度小于0.15米，高非线性光纤13的长度大于100米。实施方式三与实施方式一和实施方式二的不同之处在于掺杂光纤03为掺铥光纤，保偏光纤三12的长度小于2米，高非线性光纤13的长度大于150米。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全光纤波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器，其特征在于：/n包括泵浦光源(01)、波分复用器(02)、掺铒光纤(03)、光纤环形器(04)、光纤3dB耦合器一(05)、偏振控制器一(06)、保偏光纤一(07)、偏振控制器二(08)、保偏光纤二(09)、偏振相关隔离器(10)、偏振控制器三(11)、保偏光纤三(12)、高非线性光纤(13)、光纤耦合器二(14)，泵浦光源(01)与波分复用器(02)的输入端(021)相连，波分复用器的左侧端口一(023)与掺铒光纤(03)的一端相连，波分复用器右侧的端口二(022)与光纤耦合器二的端口三(142)相连，掺铒光纤(03)的左侧端口四(041)与光纤环形器相连，光纤环形器的端口五(042)与光纤3dB耦合器一(05)的右侧端口相连，光纤耦合器一(05)的端口六(052)和端口七(051)之间，按顺序接入偏振控制器一(06)、保偏光纤一(07)、偏振控制器二(08)、保偏光纤二(09)，光纤环形器(04)的另一端口(043)与偏振相关隔离器(10)左侧相连，偏振相关隔离器的右侧端口九(101)与偏振控制器三(11)相连，偏振控制器三(11)的右侧第二个端口(111)与保偏光纤三(12)相连，保偏光纤三(12)与高非线性光纤(13)相连，高非线性光纤(13)的端口十(131)与光纤耦合器二(14)的右侧端口相连，光纤耦合器二(14)的左侧第二个端口(141)作为激光器的输出端，其中保偏光纤一(07)和保偏光纤二(09)的长度不同。/n...

【技术特征摘要】
1.一种全光纤波长间隔可变的可调谐多波长光纤激光器，其特征在于：
包括泵浦光源(01)、波分复用器(02)、掺铒光纤(03)、光纤环形器(04)、光纤3dB耦合器一(05)、偏振控制器一(06)、保偏光纤一(07)、偏振控制器二(08)、保偏光纤二(09)、偏振相关隔离器(10)、偏振控制器三(11)、保偏光纤三(12)、高非线性光纤(13)、光纤耦合器二(14)，泵浦光源(01)与波分复用器(02)的输入端(021)相连，波分复用器的左侧端口一(023)与掺铒光纤(03)的一端相连，波分复用器右侧的端口二(022)与光纤耦合器二的端口三(142)相连，掺铒光纤(03)的左侧端口四(041)与光纤环形器相连，光纤环形器的端口五(042)与光纤3dB耦合器一(05)的右侧端口相连，光纤耦合器一(05)的端口六(052)和端口七(051)之间，按顺序接入偏振控制器一(06)、保偏光纤一(07)、偏振控制器二(08)、保偏光纤二(09)，光纤环形器(04)的另一端口(043)与偏振相关隔离器(10)左侧相连，偏振相关隔离器的右侧端口九(101)与偏振控制器三(11)相连，偏振控制器三(11)的右侧第二个端口(111)与保偏光纤三(12)相连，保偏光纤三(12)与高非线性光纤(13)相连，高非线性光纤(13)的端口十(131)...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵琦，裴丽，宁提纲，郑晶晶，解宇恒，李晶，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11