【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光纤激光及光纤传感，具体涉及一种基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控多孤子态可调谐光纤激光器。
技术介绍
1、超快波长可调谐锁模光纤激光器因其光束质量好、体积小、功耗低和广泛的波长调谐范围，已在传感、光谱分析、生物医学研究、材料加工和光通信网络等领域得到广泛应用。传统的波长调谐方法通常通过控制激光谐振腔内的损耗来调节谐振腔的净增益，但这种方法可能破坏锁模激光器的稳定性，并存在调谐范围小、制作工艺复杂和成本高的问题。相比于电学传感器，光学传感器具有更高的灵敏度和抗电磁干扰能力。近年来，研究人员通过加入调谐滤波器、利用全保偏光纤开发了多种基于光谱中心波长调谐的光纤式传感器，然而，调谐滤波器与全保偏光纤结构制作难度大、使用成本高，并不是实现波长调谐与切换的最优手段。
2、针对这些问题，本研究提出了基于硒碲化铋可饱和吸收体和在单模光纤加入一小段对温度比较敏感的保偏光纤，通过温度控制实现波长调谐和孤子态切换的新方法。硒碲化铋材料具有优异的非线性吸收特性和高稳定性，而小段保偏光纤在温度控制下能够有效实现波长调谐和孤子态切换。这种新方法不仅克服了传统方法的不足，还在降低成本和提高稳定性方面展现出显著优势。通过实现多孤子态的周期切换和波长调谐，具有广阔的应用前景。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中的问题，本专利技术提供一种基于硒碲化铋可饱和吸收体的温度控制孤子态可调谐光纤激光器，通过温度控制，实现孤子态波长的连续调谐，传统孤子谱宽的周期切换及传统孤子和束缚态孤子两种孤子态之
2、基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控锁模光纤激光器，具体方案为：
3、所述的激光器包括980nm泵浦源、波分复用器、第一光纤、增益光纤、第二光纤、偏振控制器、第三光纤、隔离器、第四光纤、温度传感装置、第五光纤、可饱和吸收体、第六光纤、光耦合器、第七光纤、第八光纤。
4、优选的，980nm泵浦源接入波分复用器980nm输入端的，波分复用器的输出端通过第一光纤连接增益光纤，增益光纤的连接第二光纤后接入隔离器一端，隔离器的另一端接入第三光纤后与偏正控制器的一端连接，偏正控制器的另一端与温度传感装置连接，温度传感装置的另一端连接第五光纤接入可饱和吸收体一端，可饱和吸收体另一端经过第六光纤接入光耦合器一端，光耦合器90％信号功率端通过第八光纤接入波分复用器1550nm输入端，光耦合器10％信号功率端通过第七光纤输出腔外。
5、优选的，第一光纤、增益光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、第五光纤、第六光纤、第七光纤、第八光纤长度分别为2m、0.4m、1m、1.5m、2m、0.8m、1.5m、2.2m、1.5m。
6、优选的，所述增益光纤为高掺杂掺铒光纤，所述可饱和吸收体为硒碲化铋薄膜。
7、作为本申请实施例所述基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控锁模光纤激光器的一部分，其中：所述输出耦合器的输出端有两个，其光功率的比值为90：10，其中90％输出端接入腔内循环，10％输出端用于数据信号的分析。
8、作为本申请实施例所述基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控锁模光纤激光器的一部分，其中：所述偏振无关隔离器可单向传输脉冲，通过调节泵浦功率至130mw输出产生稳定的锁模脉冲。
9、作为本申请实施例所述基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控锁模光纤激光器的一部分，其中：利用一段对温度较为敏感的熊猫型保偏光纤与单模光纤连接构成温度传感器，通过对保偏光纤进行升温，实现了传统孤子的波长连续左调谐蓝移以及谱宽的周期切换，即传统孤子和束缚态孤子两种孤子态周期性切换。通过对保偏光纤进行降温冷却，实现了传统孤子的波长连续右调谐红移。
10、作为本申请实施例所述基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控锁模光纤激光器的一部分，其中：温控传感装置由一段对温度较为敏感的熊猫型保偏光纤与单模光纤连接构成，保偏光纤长度为80cm，施加温度控制时，保偏光纤固定成环状放置加热20*20cm的温控加热台上，使其受力均匀。
11、本专利技术的有益效果是：(1)通过对保偏光纤进行升温与降温，实现了传统孤子态波长的连续左调谐与右调谐；(2)通过对保偏光纤持续升温，实现了传统孤子和束缚态孤子两种孤子态之间的周期性切换。
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1.一种基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控锁模光纤激光器，其特征在于：激光泵浦源为976nm的激光二极管连接波分复用器，波分复用器976nm的输入端与掺铒增益光纤的一端相连，掺铒增益光纤的另一端连接隔离器，隔离器另一端与温度控制装置一端连接，温度控制装置另一端与硒碲化铋可饱和吸收体连接后连接耦合器形成环形谐振腔输出激光。基于硒碲化铋可饱和吸收体，通过温度控制改变光纤的折射率，在1.5um波段得到波长可调谐的锁模输出。
2.根据权利要求1所述的基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控锁模光纤激光器，其特征在于：谐振腔的主腔腔长为12.9米,通过示波器观察到相邻脉冲间隔为62ns，利用频谱仪观察到相邻频谱间隔为16.1MHz。
3.根据权利要求1所述的基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控锁模光纤激光器，其特征在于：激光泵浦源通过980/1550nm波分复用器进行激光发射，偏振无关隔离器确保激光在光学谐振腔中单向传输，从而保护激光器免受损坏；温度控制装置通过调节温度来改变中心波长，实现不同的孤子态；偏振控制器用于调节光在谐振腔中的偏振状态；可饱和吸收体复合膜使用硒碲化铋作为可饱和吸
4.根据权利要求1所述的基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控锁模光纤激光器，其特征在于：激光器通过硒碲化铋可饱和吸收体及调节偏振控制器实现锁模，得到传统锁模孤子态；通过示波器观察脉冲形状，通过光谱仪观察孤子光谱变化；通过频谱仪观察脉冲重复频率及脉冲信噪比。
5.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于：由一根对温度比较敏感的熊猫型保偏光纤，长度为80cm。用恒温加热台对这段保偏光纤进行升温从28°到38°，此时利用光谱仪观察到传统孤子波长可以实现1559.9nm-1555.4nm的调谐，当温度从38°降到28°，利用光谱仪观察到传统孤子波长可以实现1555.8nm-1559.9nm的调谐。
6.根据权利要求1所述的基于硒碲化铋可饱和吸收体温控锁模光纤激光器，其特征在于：一段对温度较为敏感的保偏光纤接于两根单模中间，对其施加恒温加热台温度控制，在升温过程中可以观测到传统孤子和束缚态孤子两种孤子态之间周期性切换。
...【技术特征摘要】
1.一种基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控锁模光纤激光器，其特征在于：激光泵浦源为976nm的激光二极管连接波分复用器，波分复用器976nm的输入端与掺铒增益光纤的一端相连，掺铒增益光纤的另一端连接隔离器，隔离器另一端与温度控制装置一端连接，温度控制装置另一端与硒碲化铋可饱和吸收体连接后连接耦合器形成环形谐振腔输出激光。基于硒碲化铋可饱和吸收体，通过温度控制改变光纤的折射率，在1.5um波段得到波长可调谐的锁模输出。
2.根据权利要求1所述的基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控锁模光纤激光器，其特征在于：谐振腔的主腔腔长为12.9米,通过示波器观察到相邻脉冲间隔为62ns，利用频谱仪观察到相邻频谱间隔为16.1mhz。
3.根据权利要求1所述的基于硒碲化铋可饱和吸收体的温控锁模光纤激光器，其特征在于：激光泵浦源通过980/1550nm波分复用器进行激光发射，偏振无关隔离器确保激光在光学谐振腔中单向传输，从而保护激光器免受损坏；温度控制装置通过调节温度来改变中心波长，实现不同的孤子态；偏振控制器用于调节光在谐振腔中的偏振状态；可饱和吸收体复合膜使用硒碲化铋作...
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