本发明专利技术公开了一种超宽带光纤光源系统，该超宽带光纤光源系统包括铒离子掺杂光纤、铋离子掺杂光纤、半导体泵浦激光器以及宽带光纤耦合器，所述半导体泵浦激光器与所述宽带光纤耦合器分别通过所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤连接所述宽带光纤耦合器，且所述宽带光纤耦合器连接一输出端；所述半导体泵浦激光器泵浦后产生泵浦光，所述泵浦光分别泵浦所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤，从而分别形成铒离子掺杂光纤超荧光和铋离子掺杂光纤超荧光，且所述铒离子掺杂光纤超荧光和所述铋离子掺杂光纤超荧光通过所述宽带光纤耦合器耦合，得到发射范围在1100nm-1600nm超宽带光纤光源，并从所述输出端输出，以供使用。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种超宽带光纤光源系统，该超宽带光纤光源系统包括铒离子掺杂光纤、铋离子掺杂光纤、半导体泵浦激光器以及宽带光纤耦合器，所述半导体泵浦激光器与所述宽带光纤耦合器分别通过所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤连接所述宽带光纤耦合器，且所述宽带光纤耦合器连接一输出端；所述半导体泵浦激光器泵浦后产生泵浦光，所述泵浦光分别泵浦所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤，从而分别形成铒离子掺杂光纤超荧光和铋离子掺杂光纤超荧光，且所述铒离子掺杂光纤超荧光和所述铋离子掺杂光纤超荧光通过所述宽带光纤耦合器耦合，得到发射范围在1100nm-1600nm超宽带光纤光源，并从所述输出端输出，以供使用。【专利说明】
本专利技术涉及光纤通信中的光纤光源，尤其涉及一种适用于光纤通信系统、光纤传感技术以及医学成像中的铒离子掺杂光纤和铋离子掺杂光纤的超宽带光纤光源。
技术介绍
宽带光源在光谱分析、光器件测试和光纤传感等方面都具有重要的应用，获得宽带、高稳定的光源至关重要，宽带光源可以由“拼合多个波段发光二极管(又称超辐射发光二极管)”、“基于掺铒光纤放大自发辐射”等技术手段实现。 由于稀土掺杂玻璃光纤具有较宽的增益谱，已被广泛应用于构建光纤放大器与激光器等有源光器件，掺铒离子(Er3+)光纤的发射谱在1550nm通信窗口波段，并且它可以减少系统的相干背向散射噪声、光纤瑞利散射引起的相位噪声以及光学克尔效应引起的相位零漂移，从而使其成为本领域最活跃的研究方向之一；基于掺铒光纤产生放大自发辐射(ASE,Amplified Spontaneous Emission)宽带光源因具有功率密度高、体积小、重量轻、稳定性好等优点，是一种重要优良的宽带光源，受到人们广泛关注。与目前商用的宽带超辐射发光二极管相比，掺铒光纤光源的主要优点如下: (1)输出功率高:与拼合多波段发光二极管比较，稀土掺杂光纤放大自发辐射通过一段掺铒光纤提供了很高的放大增益，不仅可以得到高功率的宽带辐射，而且还能与输出光纤有效耦合； (2)波长稳定性好:由于稀土离子的能级比半导体二极管的能级稳定，因此稀土掺杂光纤有较好的光谱稳定性；实验表明，稀土掺杂光纤平均波长的温度稳定性比超辐射二极管至少大一个数量级； (3)偏振无关性:稀土掺杂光纤出射的是非偏振光，这有利于减少双折射引起的偏振非互异性，所以对于光纤陀螺仪的耦合器，人们可以采用一般的单模光纤耦合器，对于在掺铒光纤放大器或光纤拉曼放大器增益测量中保持了信号源的偏振独立性； (4)使用寿命长:掺铒光纤放大自发福射光源比超福射发光二极管的寿命要长。近十几年来，光源的研究主要集中在两个方面:一是中心波长稳定且带宽较大的超荧光光源的研究，二是光谱平坦的且带宽能覆盖光通信C波段和L波段的宽带平坦超荧光光源的研究；到目前为止，掺铒光纤超荧光带宽只有81nm左右，还不能满足宽带接入和宽带医学层析等更多领域应用的要求。由于不同稀土离子有不同的发射谱，如掺Er3+光纤发射谱在1530nm波段，掺Bi+光纤发射谱在1310nm波段等，因此通过选择不同的稀土组合掺杂可以获得全波段的超荧光输出，以满足各种不同的应用需要；然而，由于交叉弛豫的存在，三种离子共同掺杂可能会使三个波段的电子跃迁相互影响，导致光谱效率的降低。因此，有必要提出一种铒离子和铋离子掺杂光纤并联结构的超宽带光纤光源，以解决现有技术中因发光离子交叉弛豫造成的一系列影响。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术旨在提供一种制作工艺简单，成本较低的超宽带光纤光源。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种超宽带光纤光源系统，该超宽带光纤光源系统包括铒离子掺杂光纤、铋离子掺杂光纤、半导体泵浦激光器以及宽带光纤耦合器，所述半导体泵浦激光器与所述宽带光纤耦合器分别通过所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤连接所述宽带光纤耦合器，且所述宽带光纤耦合器连接一输出端； 其中，所述半导体泵浦激光器泵浦后产生泵浦光，所述泵浦光分别泵浦所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤，从而分别形成铒离子掺杂光纤超荧光和铋离子掺杂光纤超荧光，且所述铒离子掺杂光纤超荧光和所述铋离子掺杂光纤超荧光通过所述宽带光纤耦合器耦合，得到超宽带光纤光源，并从所述输出端输出，以供使用。较佳地，所述半导体泵浦激光器包括两个半导体泵浦激光器，所述其中一个半导体泵浦激光器连接所述铒离子掺杂光纤，所述另一个半导体泵浦激光器连接所述铋离子掺杂光纤，且所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤分别与所述宽带光纤耦合器连接； 其中，所述两个半导体泵浦激光器泵浦后分别产生泵浦光，并分别泵浦所述铒离子掺杂光纤和所述秘离子掺杂光纤，形成铒离子掺杂光纤超荧光和秘离子掺杂光纤超荧光，且所述铒离子掺杂光纤超荧光和所述铋离子掺杂光纤超荧光通过所述宽带光纤耦合器耦合，得到超宽带光纤光源，并从所述输出端输出，以供使用。较佳地，所述超宽带光纤光源系统还包括一分为二的光纤分路器，所述半导体泵浦激光器的数量为一个，所述半导体泵浦激光器和所述铒离子掺杂光纤、所述铋离子掺杂光纤之间通过所述一分为二的光纤分路器连接； 其中，通过所述半导体泵浦激光器泵浦后产生泵浦光，所述泵浦光通过所述光纤分路器分开为两路泵浦光，所述两路泵浦光分别泵浦所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤，从而分别形成铒离子掺杂光纤超荧光和铋离子掺杂光纤超荧光，且所述铒离子掺杂光纤超荧光和所述铋离子掺杂光纤超荧光通过所述宽带光纤耦合器耦合，得到超宽带光纤光源，并从所述输出端输出。较佳地，所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤采用并联结构，能够实现500nm带宽的超宽带光纤光源。较佳地，所述泵浦光分别通过一光纤熔接点与所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤连接，通过所述光纤熔接点将所述泵浦光耦合到所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤。较佳地，所述半导体泵浦激光器的泵浦波长为793nm或800nm或808nm或980nm ;当所述半导体泵浦激光器为两个时:所述两个半导体泵浦激光器的泵浦波长均相同，或其中一个半导体泵浦激光器的泵浦波长为793nm或800nm或808nm，另一个半导体泵浦激光器的泵浦波长为980nm。较佳地，所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤在泵浦光的抽运下，分别形成中心波长为1310nm左右的铒离子掺杂光纤超荧光和中心波长为1530nm左右的铋离子掺杂光纤超荧光；所述铒离子掺杂光纤超荧光和所述铋离子掺杂光纤超荧光通过所述宽带光纤耦合器耦合，得到发射范围在1100nm-1600nm的超宽带光纤光源。本专利技术还提供一种超宽带光纤光源的实现方法，包括如下步骤: (O由所述半导体泵浦激光器泵浦后产生泵浦光； (2)所述泵浦光分别泵浦所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤，从而分别形成铒离子掺杂光纤超荧光和秘离子掺杂光纤超荧光； (3)所述铒离子掺杂光纤超荧光和所述铋离子掺杂光纤超荧光通过所述宽带光纤耦合器进行耦合，从而得到超宽带光纤光源。较佳地，当所述半导体泵浦激光器的数量为两个时，所述两个半导体泵浦激光器分别与所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤连接；当所述半导体泵浦激光器的数量为一个时，所述半导体泵浦激光器与所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤之本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超宽带光纤光源系统，其特征在于，包括铒离子掺杂光纤、铋离子掺杂光纤、半导体泵浦激光器以及宽带光纤耦合器，所述半导体泵浦激光器与所述宽带光纤耦合器分别通过所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤连接所述宽带光纤耦合器，且所述宽带光纤耦合器连接一输出端；其中，所述半导体泵浦激光器泵浦后产生泵浦光，所述泵浦光分别泵浦所述铒离子掺杂光纤和所述铋离子掺杂光纤，从而分别形成铒离子掺杂光纤超荧光和铋离子掺杂光纤超荧光，且所述铒离子掺杂光纤超荧光和所述铋离子掺杂光纤超荧光通过所述宽带光纤耦合器耦合，得到超宽带光纤光源，并从所述输出端输出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张瑶晶，孙璐，姜淳，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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