一种波长可调谐的被动锁模光纤激光器制造技术

本发明专利技术涉及一种波长可调谐的被动锁模光纤激光器，包括：半导体激光泵浦源、波分复用器、隔离器、掺铒增益光纤、环形器、压电陶瓷、耦合分束器、第一偏振控制器、起偏器、第二偏振控制器、半导体可饱和吸收镜及波长调谐装置；半导体激光泵浦源、波分复用器、隔离器、掺铒增益光纤、环形器、压电陶瓷、耦合分束器、第一偏振控制器、起偏器、第二偏振控制器依次连接形成闭环，半导体可饱和吸收镜与所述环形器连接，波长调谐装置与耦合分束器及压电陶瓷反馈相连。本发明专利技术中的上述激光器引入人工智能控制波长可调谐装置，基于压电陶瓷的逆压电效应，智能调节控制压电陶瓷两端电压，使得激光器腔长改变，从而实现脉冲激光器的脉冲波长可调谐。从而实现脉冲激光器的脉冲波长可调谐。从而实现脉冲激光器的脉冲波长可调谐。

【技术实现步骤摘要】
一种波长可调谐的被动锁模光纤激光器


[0001]本专利技术涉及光通信器件领域，特别是涉及一种波长可调谐的被动锁模光纤激光器。

技术介绍

[0002]激光器的专利技术极大地改变了人们日常生活的方方面面，而其中超短脉冲光纤激光器由于其脉冲宽度窄、峰值功率高等优良特征被广泛应用于生物化学、医疗、通信、精细加工等领域。被动锁模激光器结构简单、并能产生工作稳定、高峰值公功率的超短脉冲，在实际应用方面有巨大的潜力。而在光纤传感、精密测量、光信号处理及光谱分析等方面，多波长锁模脉冲激光器和波长调谐锁模脉冲激光器的出现更是进一步扩展了激光器的应用范围。不同元素的掺杂光纤可提供不同波段的有效增益，同时对应不同的激光输出波长范围，其中掺铒光纤激光器的输出范围为C/C+L波段，覆盖1550nm附近的第三通信窗口，在通信系统中具有很高的应用价值。半导体可饱和吸收镜SESAM可以构成全光纤结构被动锁模激光器，对于工作在1550nm波长处的半导体可饱和吸收镜，其工作波长范围有100nm左右，波长调谐范围广，因此在基于半导体可饱和吸收镜的锁模光纤激光器中可产生多波长孤子脉冲。
[0003]本专利技术采用基于半导体可饱和吸收镜实现的被动锁模光纤激光器结构，引入人工智能波长可调谐装置，实现一种波长可调谐的被动锁模光纤激光器结构。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种波长可调谐的被动锁模光纤激光器，在基于半导体可饱和吸收镜的被动锁模光纤激光器中引入人工智能控制波长可调谐装置，基于压电陶瓷的逆压电效应，智能调节控制压电陶瓷两端电压，使得激光器腔长改变，从而实现脉冲激光器的脉冲波长可调谐。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种波长可调谐的被动锁模光纤激光器，其特征在于，所述激光器包括：
[0007]半导体激光泵浦源、波分复用器、隔离器、掺铒增益光纤、环形器、压电陶瓷、耦合分束器、第一偏振控制器、起偏器、第二偏振控制器、半导体可饱和吸收镜及波长调谐装置；
[0008]所述半导体激光泵浦源、波分复用器、隔离器、掺铒增益光纤、环形器、压电陶瓷、耦合分束器、第一偏振控制器、起偏器、第二偏振控制器依次连接形成闭环，所述半导体可饱和吸收镜与所述环形器连接，所述波长调谐装置与所述耦合分束器及所述压电陶瓷反馈相连。
[0009]可选的，所述半导体可饱和吸收镜的吸光度为33％，调制深度为19％。
[0010]可选的，所述半导体可饱和吸收镜具体包括：半导体材料可饱和吸收层、布拉格反射镜及其衬底。
[0011]可选的，所述波长调谐装置用于将进行光电接收的光进行选频放大、相敏检波、直
流放大、调制生压以及整流
[0012]可选的，所述波长调谐装置采用人工智能算法对压电陶瓷进行控制。
[0013]可选的，所述波长调谐装置采用人工智能算法对压电陶瓷进行控制具体包括：
[0014]采用遗传算法确定波长信息；
[0015]采用所述波长信息对所述神经网络进行训练；
[0016]将所需波长输入至训练好的神经网络中，得到器件调谐参数，进而得到控制压电陶瓷所需电压值；
[0017]根据所述压电陶瓷所需电压值对压电陶瓷进行控制。
[0018]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0019]本专利技术中的上述激光器在基于半导体可饱和吸收镜的被动锁模光纤激光器中引入人工智能控制波长可调谐装置，基于压电陶瓷的逆压电效应，智能调节控制压电陶瓷两端电压，使得激光器腔长改变，从而实现脉冲激光器的脉冲波长可调谐。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术一种波长可调谐的被动锁模光纤激光器结构示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例可饱和吸收装置及原理图；
[0023]图3为本专利技术实施例基于人工智能算法的波长自动调谐装置；
[0024]图4为本专利技术实施例逆压电效应原理示意图；
[0025]图5为本专利技术实施例波长调节输出光谱、脉冲序列示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术的目的是提供一种波长可调谐的被动锁模光纤激光器，在基于半导体可饱和吸收镜的被动锁模光纤激光器中引入人工智能控制波长可调谐装置，基于压电陶瓷的逆压电效应，智能调节控制压电陶瓷两端电压，使得激光器腔长改变，从而实现脉冲激光器的脉冲波长可调谐。
[0028]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0029]图1为本专利技术一种波长可调谐的被动锁模光纤激光器结构示意图，如图1所示，所述激光器包括：
[0030]半导体激光泵浦源1、波分复用器2、隔离器3、掺铒增益光纤4、环形器5、压电陶瓷6、耦合分束器7、第一偏振控制器8、起偏器9，第二偏振控制器10、半导体可饱和吸收镜11及
波长调谐装置12。所述半导体激光泵浦源1、波分复用器2、隔离器3、掺铒增益光纤4、环形器5、压电陶瓷6、耦合分束器7、第一偏振控制器8、起偏器9，第二偏振控制器10顺次相连，形成闭环，半导体可饱和吸收镜11通过环形器5的端口2耦合进激光环路；波长调谐装置12与耦合分束器7及压电陶瓷6反馈相连；半导体可饱和吸收镜11通过环形器5的端口2耦合进激光腔内；环形器5的端口3输出经过耦合器7，耦合器7的端口1输出经过第一偏振控制器8及其偏器组成的偏振调整系统之后，通过波分复用器2形成激光反射腔环路；所产生的超短脉冲激光经由耦合器7的端口2输入至波长调谐装置12，最终经调谐的确定波长超短脉冲激光经由波长调谐装置的端口3输出。
[0031]在此结构中，采用980nm的半导体激光器作为泵浦源，泵浦光通过980/1550nm的波分复用器耦合进激光腔内，通过激励作为激光增益介质的铒掺杂双包层光纤，造成粒子束反转，使得光信号通过时实现增益放大。在此基础上，由环形器5、半导体可饱和吸收镜11、耦合器7、起偏器9、第一偏振控制器8和第二偏振控制器10组成的谐振腔为其提供适当反馈，使光子在腔内不断谐振、放大，当腔内增益大于损耗时，即可得到激光输出。光隔离器保证腔内光的单向运转，抑制各种有害噪声，环形器5用于将可饱和吸收器件耦合进激光器腔体，第一偏振控制器8、第二偏振控制器10以及起偏器9控制腔内脉冲偏振状态，以实现稳定锁模，腔内其他部分均为普通单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波长可调谐的被动锁模光纤激光器，其特征在于，所述激光器包括：半导体激光泵浦源、波分复用器、隔离器、掺铒增益光纤、环形器、压电陶瓷、耦合分束器、第一偏振控制器、起偏器、第二偏振控制器、半导体可饱和吸收镜及波长调谐装置；所述半导体激光泵浦源、波分复用器、隔离器、掺铒增益光纤、环形器、压电陶瓷、耦合分束器、第一偏振控制器、起偏器、第二偏振控制器依次连接形成闭环，所述半导体可饱和吸收镜与所述环形器连接，所述波长调谐装置与所述耦合分束器及所述压电陶瓷反馈相连。2.根据权利要求1所述的波长可调谐的被动锁模光纤激光器，其特征在于，所述半导体可饱和吸收镜的吸光度为33％，调制深度为19％。3.根据权利要求1所述的波长可调谐的被动锁模光纤激光器，其特征在于，所述半导体可饱和吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩露，王拥军，李超，刘静雯，高振宏，张琦，田清华，田凤，杨雷静，忻向军，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：