一种基于调制不稳定性的光频梳产生器

摘要

本发明公开了基于调制不稳定性的光频梳产生器，包括泵浦源、第一掺铒光纤放大器、第一滤波器、合波器、第一偏振控制器、第一光隔离器、第一高非线性光纤、信号源以及至少一个含有如下器件的单元：掺铒光纤放大器、偏振控制器、光隔离器、滤波器、高非线性光纤；泵浦源、第一掺铒光纤放大器、第一滤波器、合波器、第一偏振控制器、第一光隔离器、第一高非线性光纤依次串接；信号源与合波器连接；掺铒光纤放大器、偏振控制器、光隔离器、滤波器、高非线性光纤依次串接；第一高非线性光纤串接一个或多个单元，第一高非线性光纤与相邻单元的掺铒光纤放大器相连。本发明基于调制不稳定性的光频梳产生器具有结构简单、性能优良、易于维护等优点。

权利要求

1.一种基于调制不稳定性的光频梳产生器，其特征是包括泵浦源(1)、第一掺铒光纤放大器(2-1)、第一滤波器(3-1)、合波器(4-1)、第一偏振控制器(5-1)、第一光隔离器(6-1)、第一高非线性光纤(7-1)、信号源(8)以及至少一个含有如下器件的单元：第二掺铒光纤放大器、偏振控制器、第二光隔离器、第二滤波器、第二高非线性光纤；

所述的泵浦源(1)、第一掺铒光纤放大器(2-1)、第一滤波器(3-1)、合波器(4-1)、第一偏振控制器(5-1)、第一光隔离器(6-1)、第一高非线性光纤(7-1)依次串接；所述的信号源(8)与合波器(4-1)连接；

所述的第二掺铒光纤放大器、第二偏振控制器、第二光隔离器、第二滤波器、第二高非线性光纤依次串接；

所述的第一高非线性光纤(7-1)串接一个或多个所述的单元，所述的第一高非线性光纤(7-1)与相邻单元的第二掺铒光纤放大器相连。

2.如权利要求1所述基于调制不稳定性的光频梳产生器，其特征在于：第一高非线性光纤(7-1)选择硫系光纤，非线性折射率为：2.5×10-13cm2/W。

3.如权利要求1所述基于调制不稳定性的光频梳产生器，其特征在于：第二高非线性光纤选择硫系光纤，非线性折射率为：2.5×10-13cm2/W。

4.如权利要求1所述基于调制不稳定性的光频梳产生器，其特征在于：第一高非线性光纤(7-1)的长度为100m。

5.如权利要求1-4任一项所述基于调制不稳定性的光频梳产生器，其特征在于：第二高非线性光纤的长度为100m。

6.如权利要求1所述基于调制不稳定性的光频梳产生器，其特征在于：所述泵浦源产生的泵浦光的功率为20W。

7.如权利要求1或6所述基于调制不稳定性的光频梳产生器，其特征在于：所述泵浦源产生的泵浦光的波长为1550nm。

说明书

一种基于调制不稳定性的光频梳产生器

技术领域

[0001] 本发明属于光信息技术领域，具体涉及一种基于调制不稳定性的光频梳产生器。

背景技术

[0002] 光频梳提供了一个光学频率和微波频率直接联系的桥梁，在微波光子学、精密测量、超短脉冲产生、任意波形发生器等方面得到了广阔的应用。光频梳作为激光器阵列的替代品具有载波间隔方便可调、高相干性等优点，利用光频梳结合高阶调制信号实现超信道光纤通信系统也成为近些年来研究的热点内容。

[0003] 随着科技水平的进步，视频播放、网络社交等多种新兴业务层出不穷，这导致近些年来全球数据流量呈现爆炸式增长。因此，针对高速率、大容量、长距离的光纤传输系统的研究迫在眉睫。高阶调制格式和复用方式结合的光纤通信系统己成为最佳解决方案之一。实现上述复用方式的关键技术之一是如何得到高质量的多路光源，光频梳作为激光器阵列的替代品具有其无法比拟的优越性因而受到人们的广泛关注。

发明内容

[0004] 针对现有光频梳产生器的缺点，本发明提供了一种基于调制不稳定性的光频梳产生器，其具有结构简单，性能优良，易于维护等优点，特别适合于全光通信系统技术中的应用。

[0005] 本发明采取以下技术方案：

[0006] 一种基于调制不稳定性的光频梳产生器，其特征是包括泵浦源(1)、第一掺铒光纤放大器(2-1)、第一滤波器(3-1)、合波器(4-1)、第一偏振控制器(5-1)、第一光隔离器(6-1)、第一高非线性光纤(7-1)、信号源(8)以及至少一个含有如下器件的单元：掺铒光纤放大器、偏振控制器、光隔离器、滤波器、高非线性光纤；所述的泵浦源(1)、第一掺铒光纤放大器(2-1)、第一滤波器(3-1)、合波器(4-1)、第一偏振控制器(5-1)、第一光隔离器(6-1)、第一高非线性光纤(7-1)依次串接；所述的信号源(8)与合波器(4-1)连接；所述的掺铒光纤放大器、偏振控制器、光隔离器、滤波器、高非线性光纤依次串接；所述的第一高非线性光纤(7-
1)串接一个或多个所述的单元，所述的第一高非线性光纤(7-1)与相邻单元的掺铒光纤放大器相连。

[0007] 优选的，高非线性光纤选择硫系光纤，其非线性折射率为:2.5×10-13cm2/W。

[0008] 优选的，泵浦光功率为20W。

[0009] 优选的，泵浦光的波长为1550nm。

[0010] 优选的，高非线性光纤的长度为100m。

[0011] 本发明基于调制不稳定性的光频梳产生器具有结构简单、性能优良、易于维护等优点，特别适合于全光通信系统技术中的应用。

附图说明

[0012] 图1为本发明一种优选的基于调制不稳定性的光频梳产生器结构示意图。

[0013] 图2为本发明基于调制不稳定性的光频率梳，横坐标中频率是相对中心频率而言的。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图对本发明实施例作详细说明。

[0015] 如图1所示，本实施例基于调制不稳定性的光频梳产生器，包括泵浦源1，第一掺铒光纤放大器2-1，第二掺铒光纤放大器2-2，…，第M掺铒光纤放大器2-M，第一滤波器3-1，第二滤波器3-2，…，第M滤波器3-M，合波器4-1，第一偏振控制器5-1和第二偏振控制器5-2，…，第M偏振控制器5-M，第一光隔离器6-1和第二光隔离器6-2，…，第M光隔离器6-M，第一高非线性光纤7-1和第二高非线性光纤7-2，…，第二高非线性光纤7-M，信号源8等。泵浦源1与第一掺铒光纤放大器2-1的第一端口b1连接，掺铒光纤放大器2-1的第二端口b2与第一滤波器3-1的第一端口c1连接，第一滤波器3-1的第二端口c2与合波器4-1的第一端口d1连接，种子信号源8和合波器4-1的第二个端口d2连接，合波器4-1的第三端口d3和第一偏振控制器5-1的第一端口e1连接，第一偏振控制器5-2的第二端口e2与第一隔离器6-1的第一端口f1连接。第一隔离器6-1的第二端口f2通过高非线性光纤7-1和第二掺铒光纤放大器2-2的第一端口g1连接，第二掺铒光纤放大器2-2的第二端口g2与第二偏振控制器5-2的第一端口h1连接，第二偏振控制器5-2的第二端口h2与第二光隔离器6-2的第一端口i1连接，第二光隔离器6-2的第二端口i2与第二滤波器3-2的第一端口j1连接，第二滤波器3-2的第二端口(j2)通过第二高非线性光纤7-2与下一级掺铒光纤放大器的第一端口连接，…，M含有多组按照图1中L方式连接的器件。

[0016] 本实施例中，高非线性光纤的选择硫系光纤，其非线性折射率为：为2.5×10-13cm2/W。泵浦光功率为20W。泵浦光的波长为1550nm。高非线性光纤的长度为100m。

[0017] 本发明中，利用弱信号光感应调制不稳定性，产生新的频率信号。新的频率信号作为种子进一步诱导新的调制不稳定性，再产生一个新的频率信号，同时集总放大链路中，周期放大等效于一个长周期光栅，对频率具有选择作用，根据光栅的特性，最后产生光频梳。

[0018] 本发明基于调制不稳定性的光频梳产生器的实现过程：

[0019] 1、利用弱信号光感应调制不稳定性，产生新的频率信号。

[0020] 2、新的频率信号作为种子进一步诱导新的调制不稳定性，产生新的频率信号。

[0021] 3、周期放大等效于一个长周期光栅，对频率具有选择作用，根据光栅的特性，最后产生光频梳。

[0022] 以上对本发明优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。