本实用新型涉及光纤通信传感领域,具体涉及一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源。
背景技术:
随着光通信不断对信息传递的快速,即时性与大容量的需求,波长可调谐激光器的研究如火如荼,波长可调谐激光器可以实现不同波长的迅速切换,等间隔波长范围的连续扫描,解决了波长单一,被束缚的困扰。波长可调谐光纤激光器具有结构小巧,调谐灵活,性能稳定,功耗低,成本低等优点,在光纤通信,光纤传感,光纤测量等领域有广泛的运用。现有的波长可调谐激光器都存在调谐范围小的问题,因此严重影响了在光纤通信传感领域的使用效果。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,其调谐范围大,有助于提高光纤通信传感领域的使用效果。
本实用新型的技术方案如下:
一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,包括:
激光器,用于提供泵浦能量源;
分光耦合器,其输入端与激光器的输出端连接,在于分配输入信号的能量和输出信号的能量;
ase波分复用器,具有泵浦端口和公共端口,其泵浦端口与分光耦合器的输出端连接,分光耦合器将泵浦光分配到该ase波分复用器,作为ase的泵浦源;
edfa波分复用器,具有泵浦端口、信号端口和公共端口,其泵浦端口与分光耦合器的输出端连接,分光耦合器将泵浦光分配到该edfa波分复用器,作为edfa的泵浦源;
第一增益光纤,其一端与ase波分复用器的公共端口连接,用于将ase泵浦激光通过增益形成ase光;
光纤隔离器,其输入端与第一增益光纤的另一端连接,用于防止前进的光子遇到可以反射的端面或者障碍粒子形成反射返回到第一增益光纤中,形成单纵模振荡的ase光谱;
平坦滤波器,其输入端与光纤隔离器的输出端连接,用于将不平坦的ase光谱补充形成一条平坦的ase光谱;
光纤可调滤波器,其输入端与平坦滤波器的输出端连接,通过窄带滤波,形成单一的波长信号光谱;
edfa输入隔离器,其输入端与光纤可调滤波器的输出端连接,以保证信号的单向传输,单向放大,其输出端与edfa波分复用器的信号端口连接,以形成受激辐射;
第二增益光纤,其一端与edfa波分复用器的公共端口连接,用于将edfa泵浦激光通过增益形成edfa光;
edfa输出隔离器,其输入端与第二增益光纤的另一端连接,以保证光子的单向传输,防止光子逆向传输回第二增益光纤形成二次受激辐射,其输出端输出功率。
上述方案中,所述ase波分复用器还设有反射端口,所述反射端口连接有光纤反射镜。
上述方案中,所述激光器设有两个。
上述方案中,所述激光器为半导体泵浦激光器。
上述方案中,所述激光器采用980半导体泵浦激光器。
上述方案中,所述分光耦合器为均分耦合器。
上述方案中,所述分光耦合器采用2*2光纤耦合器。
上述方案中,所述第一增益光纤为掺杂光纤。
上述方案中,所述第二增益光纤为掺杂光纤。
相对于现有技术,本实用新型的有益效果在于:
1、本实用新型成本低,易实现,没有复杂的电路构造和庞大的外观尺寸,结构小巧,可集成于模块内;
2、通过将电压的调制转换成波长窗口的调制,且电压为直流低压,比较安全;
3、利用双泵浦备份,可保证光源可以更长久的工作状态。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源的结构框图;
图2为本实用新型提供的一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源的电压调制示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
为了说明本实用新型所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
实施例
请参阅图1,本实施例提供一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,包括:
两个激光器1,用于提供泵浦能量源,本实施例,该激光器1采用980半导体泵浦激光器,在工作时,只有其中一个工作,另一个为备用以防万一。通过双泵浦备份,可保证光源可以更长久的工作状态。
分光耦合器2,其输入端与激光器1的输出端连接,在于分配输入信号的能量和输出信号的能量,本实施例,该分光耦合器2为均分耦合器,其采用2*2光纤耦合器。
ase波分复用器3,具有泵浦端口、反射端口和公共端口,其泵浦端口与分光耦合器2的输出端连接,分光耦合器2将泵浦光分配到该ase波分复用器3,作为ase的泵浦源。
edfa波分复用器4,具有泵浦端口、信号端口和公共端口,其泵浦端口与分光耦合器2的输出端连接,分光耦合器2将泵浦光分配到该edfa波分复用器4,作为edfa的泵浦源。
第一增益光纤5,其一端与ase波分复用器3的公共端口连接,用于将ase泵浦激光通过增益形成ase光。该第一增益光纤5为掺杂光纤。泵浦光在第一增益光纤5内会发生能级跃迁,第一增益光纤5的掺杂物质的原子是四能级结构,吸收一个泵浦光子的能量刚好跃迁到激发态能级,激发态能级光子很不稳定,迅速又从激发态跃迁到亚稳态,这就是ase光的形成过程。大量的泵浦光子进入第一增益光纤,形成成功率很高的ase宽带光。
ase波分复用器3的反射端口连接有光纤反射镜6。用于反射从第一增益光纤5形成的后向ase重新进入第一增益光纤5,提高ase利用率,避免功率浪费。
光纤隔离器7,其输入端与第一增益光纤5的另一端连接,用于防止前进的光子遇到可以反射的端面或者障碍粒子形成反射返回到第一增益光纤5中,形成单纵模振荡隔离其他不需要的波段的ase光谱。
平坦滤波器8,其输入端与光纤隔离器7的输出端连接,该平坦滤波器8的意义在于与ase光谱形状形成互补,将不平坦的ase光谱补充形成一条平坦的ase光谱。之所以需要平坦的ase光谱,因为edfa的增益特性缘故,不同功率的信号光的放大倍数差距很大,因此需要功率差不多一致的信号光进入edfa去放大,从而形成在连续扫描时不同波长的窄带激光的输出功率基本相同。
光纤可调滤波器9,其输入端与平坦滤波器8的输出端连接,经过平坦滤波器8后的宽带光谱,经过光纤可调滤波器9,形成单一的波长信号,光纤可调滤波器9的工作原理是不同输入电压下,过滤后的窄带中心波长不一样。如图2所示,给光纤可调滤波器9一个三角波调制电压,不超过其最大可承受电压,以一个调谐电压为一个调制周期,便形成了在100nm宽带范围内循环往复的窄带滤波窗口、采用高精细度的滤波器,使窄带光源的3db带宽更小。过滤后的信号光谱便开始进入edfa被放大。
edfa输入隔离器10,其输入端与光纤可调滤波器9的输出端连接,以保证信号的单向传输,单向放大,其输出端与edfa波分复用器4的信号端口连接,以形成受激辐射。
第二增益光纤11,其一端与edfa波分复用器4的公共端口连接,用于将edfa泵浦激光通过增益形成edfa光。该第二增益光纤11为掺杂光纤,具体的,第二增益光纤11内的掺杂物质原子吸收980泵浦,跃迁到激发态,激发态不稳定,迅速又跃迁到亚稳态,大量的光子处于上能级亚稳态,此时,大量信号光子涌进来,信号光子的能量正好等于掺杂原子基态和亚稳态的跃迁能量,因此此时处于亚稳态的大量的光子进行受激辐射,从亚稳态跃迁到基态。一个光子跃迁的同时还会产生一个与信号入射光子同频,同相位的同态光子,即形成功率放大。
edfa输出隔离器12,其输入端与第二增益光纤11的另一端连接,其输出端输出功率,该edfa输出隔离器12可保证光子的单向传输,防止光子逆向传输回第二增益光纤11形成二次受激辐射,不利于单纵模放大。增大了放大器的噪声,也影响输出功率的均恒性和增益光谱的窄带性。
综上所述,本实用新型提供的一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,其成本低,易实现,没有复杂的电路构造和庞大的外观尺寸,结构小巧,可集成于模块内;此外,通过将电压的调制转换成波长窗口的调制,且电压为直流低压,比较安全。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,其特征在于,包括:
激光器,用于提供泵浦能量源;
分光耦合器,其输入端与激光器的输出端连接,在于分配输入信号的能量和输出信号的能量;
ase波分复用器,具有泵浦端口和公共端口,其泵浦端口与分光耦合器的输出端连接,分光耦合器将泵浦光分配到该ase波分复用器,作为ase的泵浦源;
edfa波分复用器,具有泵浦端口、信号端口和公共端口,其泵浦端口与分光耦合器的输出端连接,分光耦合器将泵浦光分配到该edfa波分复用器,作为edfa的泵浦源;
第一增益光纤,其一端与ase波分复用器的公共端口连接,用于将ase泵浦激光通过增益形成ase光;
光纤隔离器,其输入端与第一增益光纤的另一端连接,用于防止前进的光子遇到可以反射的端面或者障碍粒子形成反射返回到第一增益光纤中,形成单纵模振荡的ase光谱;
平坦滤波器,其输入端与光纤隔离器的输出端连接,用于将不平坦的ase光谱补充形成一条平坦的ase光谱;
光纤可调滤波器,其输入端与平坦滤波器的输出端连接,通过窄带滤波,形成单一的波长信号光谱;
edfa输入隔离器,其输入端与光纤可调滤波器的输出端连接,以保证信号的单向传输,单向放大,其输出端与edfa波分复用器的信号端口连接,以形成受激辐射;
第二增益光纤,其一端与edfa波分复用器的公共端口连接,用于将edfa泵浦激光通过增益形成edfa光;
edfa输出隔离器,其输入端与第二增益光纤的另一端连接,以保证光子的单向传输,防止光子逆向传输回第二增益光纤形成二次受激辐射,其输出端输出功率。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,其特征在于,所述ase波分复用器还设有反射端口,所述反射端口连接有光纤反射镜。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,其特征在于,所述激光器设有两个。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,其特征在于,所述激光器为半导体泵浦激光器。
5.根据权利要求4所述的一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,其特征在于,所述激光器采用980半导体泵浦激光器。
6.根据权利要求1所述的一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,其特征在于,所述分光耦合器为均分耦合器。
7.根据权利要求6所述的一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,其特征在于,所述分光耦合器采用2*2光纤耦合器。
8.根据权利要求1所述的一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,其特征在于,所述第一增益光纤为掺杂光纤。
9.根据权利要求1所述的一种基于光纤可调滤波器的扫描激光光源,其特征在于,所述第二增益光纤为掺杂光纤。
技术总结