一种低噪声的高速脉冲光源光路结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种低噪声的高速脉冲光源光路结构，它将泵浦光分为两部分去放大，将传统的一级改为两级，当满足一定的条件时可以极大的提高泵浦的而利用效率，所需的泵浦光功率减小，而泵浦光在为信号提供增益的时候也会产生噪声，当泵浦光减小了，则噪声也就减小了。

A low noise optical structure of high speed pulse light source

【技术实现步骤摘要】
一种低噪声的高速脉冲光源光路结构
本技术涉及激光源，具体涉及处理低噪声的高速脉冲光的光路结构。
技术介绍
分布式光纤温度传感器(DTS)是根据光纤的光时域反射(OTDR)和光纤Raman散射的温度效应设计，用来实时监测光纤不同位置的温度，实现分布式的温度测量的先进仪器。高速脉冲光源直接输出的1550nm的光不能够直接用于DTS，需要经过处理才能使用。由于需要泵浦，效率低下，常常需要很高的泵浦电流来驱动激光器，于是电流的噪声就非常大，使得泵浦光不稳定，导致光增益不稳定，使得信号光中参杂了噪声，并且当泵浦光越大，参杂的ASE光就会越大，产生的噪声也会越大。
技术实现思路
本技术提供一种低噪声的高速脉冲光源光路结构，用于分布式光纤温度传感器(DTS)光输出处理。本技术提供的一种低噪声的高速脉冲光源光路结构，包括：第一光源，用于产生波长为980nm的泵浦光；第一分路器，与第一光源光学连接，用于将第一光源产生的泵浦光分成第一路泵浦光和第二路泵浦光；第一泵浦光保护器，与第一分路器光学连接，用于防止泵浦光反射回第一光源而导致第一光源损坏，其中第一路泵浦光穿过第一泵浦光保护器；第二泵浦光保护器，与第一分路器光学连接，用于防止泵浦光反射回第一光源而导致第一光源损坏，其中第二路泵浦光穿过第二泵浦光保护器；第二光源，用于产生波长为1550nm的激光；第一隔离器，与第二光源光学连接，用于防止激光反射回第二光源而导致第二光源损坏；第一WDM，与第一泵浦光保护器、第一隔离器光学连接，用于将第一路泵浦光与激光合束；第一滤波器，与第一WDM通过第一掺铒光纤连接，第一掺铒光纤能够将第一WDM合束后的光进行一级放大；第二隔离器，与第一滤波器光学连接；第二WDM，与第二隔离器、第二泵浦光保护器光学连接，用于将一级放大后的光与第二路泵浦光合束；第二滤波器，与第二WDM通过第二掺铒光纤连接，第二掺铒光纤能够将第二WDM合束后的光进行二级放大；第三隔离器，与第二滤波器光学连接；第二分路器，与第三隔离器光学连接。进一步地，第一分路器为2:8分路器，将第一光源产生的泵浦光分成80％的第一路泵浦光和20％的第二路泵浦光。进一步地，第二分路器为1:99分路器，将经过第三隔离器的光分成99％的输出光和1％的反馈光。进一步地，光学连接是指通过光纤连接。本技术的有益效果：解决了当前单级放大的效率低、放大倍数低而导致噪声偏大的问题，不仅使得980nm泵浦光得到了充分的利用，相同的放大倍数如今只需要更小功率的泵浦光就能实现，间接减小了电路所需要的电流，从而减小了电流噪声，提高了高速脉冲光源的性能，添加了滤波器使输出光的噪声更低；并且提供反馈光，以便于功率的反馈调节，能够更好的提供稳定的光源，减小噪声，并且电流减小了，ASE的光功率减小，则产生的噪声减小。附图说明图1是本技术的结构示意图。附图标记解释：1、第一光源，2、第一分路器，3、第二泵浦保护器，4、第一泵浦保护器，5、第二光源，6、第一隔离器，7、第一WDM，8、第一掺铒光纤，9、第一滤波器，10、第二隔离器，11、第二WDM，12、第二掺铒光纤，13、第二滤波器，14，第三隔离器，15、第二分路器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步说明。如图1所示，本技术的一种低噪声的高速脉冲光源光路结构，包括：第一光源1，用于产生波长为980nm的泵浦光；第一分路器2(本实施例中为2:8分路器)，与第一光源1通过光纤连接，用于将第一光源1产生的泵浦光分成80％的第一路泵浦光和20％的第二路泵浦光；第一泵浦光保护器4，与第一分路器2通过光纤连接，用于防止泵浦光反射回第一光源1而导致第一光源1损坏，其中80％的第一路泵浦光穿过第一泵浦光保护器4；第二泵浦光保护器3，与第一分路器2通过光纤连接，用于防止泵浦光反射回第一光源1而导致第一光源1损坏，其中20％的第二路泵浦光穿过第二泵浦光保护器3；第二光源5，用于产生波长为1550nm的激光；第一隔离器6，与第二光源5通过光纤连接，用于防止激光反射回第二光源5而导致第二光源5损坏；第一WDM7，与第一泵浦光保护器4、第一隔离器6通过光纤连接，用于将80％的第一路泵浦光与1550nm的激光合束；第一滤波器9，与第一WDM7通过第一掺铒光纤8连接，第一掺铒光纤8能够将第一WDM7合束后的光进行一级放大；第二隔离器10，与第一滤波器9通过光纤连接；第二WDM11，与第二隔离器10、第二泵浦光保护器3通过光纤连接，用于将一级放大后的光与20％的第二路泵浦光合束；第二滤波器13，与第二WDM11通过第二掺铒光纤12连接，第二掺铒光纤12能够将第二WDM11合束后的光进行二级放大；第三隔离器14，与第二滤波器13通过光纤连接；第二分路器15(本实施例中为1:99分路器)，与第三隔离器14通过光纤连接，将经过第三隔离器14的光分成99％的输出光和1％的反馈光。该低噪声的高速脉冲光源光路结构的工作原理：先使用第一分路器2将第一光源1发出的980nm泵浦光分为两路：一路80％，一路20％；然后分别进入第一泵浦保护器3、第二泵浦保护器4，泵浦保护器的作用主要是防止光沿着光纤反射回第一光源1把激光芯片烧坏。而第二光源5发出的1550nm激光首先进入第一隔离器6，同样是防止后面的光反射回去把第二光源5的激光芯片烧坏；再进入第一WDM7，第一WDM7的作用是波分，使不同的光在同一根光纤上能够传输；之后进入第一掺铒光纤8，掺铒光纤能够放大1550nm信号光；之后进入第一滤波器9，然后进入第二隔离器10；最后进入第二WDM11，再一次进行波分复用；接着进入第二掺铒光纤12进行二级放大；然后进入第二滤波器13，作用是对光进行滤波；然后进入第三隔离器13，第三隔离器13的作用是防止外部光信号进入光路，对光路器件以及激光芯片造成损坏；最后进入第二分路器15，作用是分出一小部分光作为反馈信号，用来配合电路稳定高速脉冲光源的输出光功率。正如假设1550nm光功率为2，泵浦放大倍数与功率成正比假设为10，那么一级放大则为2*10＝20，而二级放大则将泵浦分为2和8，则最终为2*8*2＝32。这样看效率显然提高了不少，所需泵浦光减小，因泵浦光产生的噪声也减小，而且每一级后面都有添加了输出滤波可以减少因泵浦光带来的噪声，输出达到低噪声的效果；最后有1:99反馈1％的光用来配合电路稳定光功率，使得光增益能够稳定，不发生跳动，使得光信号强度稳定，即噪声小。现有的脉冲光源放大光路，使用的单级放大，由于是单级放大器，并且泵浦的效率并不是很高，所需的泵浦功率就会需要很大，则电路需要供给的电流就会很大，一旦电流增大噪声就会增大导致泵浦光功率不稳定，就会导致光噪声增大。另一方面讲，泵浦光功率增大，光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低噪声的高速脉冲光源光路结构，其特征在于，包括：/n第一光源，用于产生波长为980nm的泵浦光；/n第一分路器，与第一光源光学连接，用于将第一光源产生的泵浦光分成第一路泵浦光和第二路泵浦光；/n第一泵浦光保护器，与第一分路器光学连接，用于防止泵浦光反射回第一光源而导致第一光源损坏，其中第一路泵浦光穿过第一泵浦光保护器；/n第二泵浦光保护器，与第一分路器光学连接，用于防止泵浦光反射回第一光源而导致第一光源损坏，其中第二路泵浦光穿过第二泵浦光保护器；/n第二光源，用于产生波长为1550nm的激光；/n第一隔离器，与第二光源光学连接，用于防止激光反射回第二光源而导致第二光源损坏；/n第一WDM，与第一泵浦光保护器、第一隔离器光学连接，用于将第一路泵浦光与激光合束；/n第一滤波器，与第一WDM通过第一掺铒光纤连接，第一掺铒光纤能够将第一WDM合束后的光进行一级放大；/n第二隔离器，与第一滤波器光学连接；/n第二WDM，与第二隔离器、第二泵浦光保护器光学连接，用于将一级放大后的光与第二路泵浦光合束；/n第二滤波器，与第二WDM通过第二掺铒光纤连接，第二掺铒光纤能够将第二WDM合束后的光进行二级放大；/n第三隔离器，与第二滤波器光学连接；/n第二分路器，与第三隔离器光学连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种低噪声的高速脉冲光源光路结构，其特征在于，包括：
第一光源，用于产生波长为980nm的泵浦光；
第一分路器，与第一光源光学连接，用于将第一光源产生的泵浦光分成第一路泵浦光和第二路泵浦光；
第一泵浦光保护器，与第一分路器光学连接，用于防止泵浦光反射回第一光源而导致第一光源损坏，其中第一路泵浦光穿过第一泵浦光保护器；
第二泵浦光保护器，与第一分路器光学连接，用于防止泵浦光反射回第一光源而导致第一光源损坏，其中第二路泵浦光穿过第二泵浦光保护器；
第二光源，用于产生波长为1550nm的激光；
第一隔离器，与第二光源光学连接，用于防止激光反射回第二光源而导致第二光源损坏；
第一WDM，与第一泵浦光保护器、第一隔离器光学连接，用于将第一路泵浦光与激光合束；
第一滤波器，与第一WDM通过第一掺铒光纤连接，第一掺铒光纤能够将第一WDM合束后的光进行一级放大；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李苗，高阳，段亮宏，江剑军，刘刚，万生鹏，
申请(专利权)人：江西旭锋光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36