一种可实现百瓦级混沌激光输出的混沌激光光源装置转让专利
申请号 : CN202010680586.6
文献号 : CN111900603B
文献日 : 2021-07-27
发明人 : 高少华 , 陈红 , 张明江 , 张建忠 , 乔丽君 , 王涛
申请人 : 太原理工大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种可实现百瓦级混沌激光输出的混沌激光光源装置,其特征在于,包括混沌种子光(1)、光隔离器(2)、拉曼激光器(3)、2×1光耦合器(4)、单模光纤(5)和布拉格光纤光栅(6);
其中,拉曼激光器(3)、2×1光耦合器(4)、单模光纤(5)和布拉格光纤光栅(6)组成随机光纤激光器;所述拉曼激光器(3)用于输出百瓦量级的泵浦光;
所述混沌种子光(1)与光隔离器(2)的输入端连接,光隔离器(2)的输出端与2×1光耦合器(4)的第一输入端连接,拉曼激光器(3)的输出端与2×1光耦合器(4)的第二输入端连接,2×1光耦合器(4)的输出端与单模光纤(5)的一端连接,单模光纤(5)的另一端与布拉格光纤光栅(6)的一端连接,布拉格光纤光栅(6)的另一端用于输出混沌激光,所述布拉格光纤光栅(6)的中心反射波长与拉曼激光器(3)的中心波长相同。
2.根据权利要求1所述的一种可实现百瓦级混沌激光输出的混沌激光光源装置,其特征在于,所述拉曼激光器(3)的中心波长比种子光中心波长小90 110nm;
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所述单模光纤(5)的长度为14 16km。
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3.根据权利要求1所述的一种可实现百瓦级混沌激光输出的混沌激光光源装置,其特征在于,所述拉曼激光器(3)的中心波长比种子光中心波长小100nm;
所述单模光纤(5)的长度为15km。
4.根据权利要求1所述的一种可实现百瓦级混沌激光输出的混沌激光光源装置,其特征在于,所述布拉格光纤光栅(6)靠近所述单模光纤(5)的一端的反射率为95%。
5.根据权利要求1所述的一种可实现百瓦级混沌激光输出的混沌激光光源装置,其特征在于,所述混沌种子光(1)的中心波长为为1550 nm,拉曼激光器(3)的中心波长为
1450nm,单模光纤(5)的长为15 km,布拉格光纤光栅(6)的中心反射波长为1450nm,其靠近所述单模光纤(5)的一端的反射率为95%。
说明书 :
一种可实现百瓦级混沌激光输出的混沌激光光源装置
技术领域
背景技术
程度上限制了其应用发展。目前,最常见的用于光源放大的装置为掺铒光纤放大器(EDFA),
可放大30 nm带宽的信号光,输出功率为10mW 20W,但是由于受到铒离子的增益饱和影响,
~
很难进一步放大混沌光信号。此外,由于放大自发辐射和非线性效应的影响,EDFA输出信号
光的信噪比较低。
发明内容
纤和布拉格光纤光栅;
的输出端与单模光纤的一端连接,单模光纤的另一端与布拉格光纤光栅的一端连接,布拉
格光纤光栅的另一端用于输出混沌激光。
的反射率为95%。
附图说明
具体实施方式
是全部的实施例;基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
光纤光栅6;其中,拉曼激光器3、2×1光耦合器4、单模光纤5和布拉格光纤光栅6组成随机光
纤激光器,所述拉曼激光器(3)用于输出百瓦量级的泵浦光;所述混沌种子光1与光隔离器2
的输入端连接,光隔离器2的输出端与2×1光耦合器4的第一输入端连接,拉曼激光器3的输
出端与2×1光耦合器4的第二输入端连接,2×1光耦合器4的输出端与单模光纤5的一端连
接,单模光纤5的另一端与布拉格光纤光栅6的一端连接,布拉格光纤光栅6的另一端用于输
出混沌激光。
110nm;所述单模光纤5的长度为14 16km;所述布拉格光纤光栅6的中心反射波长与拉曼激
~
光器3的中心波长相同,且所述布拉格光纤光栅6靠近所述单模光纤5的一端的反射率为
95%。
示泵浦光频率和斯托克斯光频率;np,ns分别表示泵浦光对应的折射率和斯托克斯光对应的
折射率;z表示光纤长度;χ(ωs)表示极化率;λ表示波长;g表示增益;i表示虚数;整个式子
实部反映相位变化,虚部反映强度变化。 表示介电常数:c表示光速; 表示光波的频率
宽度; 表示任一光的频率; 表示光波的波长宽度。联立计算式(1)(5),得到:拉曼激
~
光器3中心波长比种子光中心波长小100 nm为最优解。
实现输出百瓦级混沌光,计算得到:单模光纤5长为z=15 km。
浦光通过2×1光耦合器4进入单模光纤5,拉曼激光器3输出的泵浦光的功率大小为百瓦量
级;在拉曼激光器3、2×1光耦合器4、单模光纤5和布拉格光纤光栅6组成的随机光纤激光器
中,混沌的种子光信号在泵浦光的作用下,被随机光纤激光器放大。放大的混沌光向右向单
模光纤5的一端段传输时,布拉格光纤光栅6的中心反射波长与泵浦光的波长相同,则经过
布拉格光纤光栅6时,由于布拉格光纤光栅6对泵浦光波长有95%的反射,则其中的泵浦光的
95%均反射回单模光纤5,在随机光纤激光器中再次对光信号进行放大,通过随机光纤激光
器的不停反馈和放大,最终得到百瓦级混沌激光光源,百瓦级混沌光透过布拉格光纤光栅6
输出。
光耦合器4进入单模光纤5,泵浦光的输出功率为百瓦量级,混沌种子光信号被随机光纤激
光器放大。放大的光向右传输经过中心反射波长为1450 nm的布拉格光纤光栅6时,其中的
剩余泵浦光中的95%均被反射回单模光纤5,在随机激光器中再次对光信号放大,最终得到
百瓦级混沌激光光源,波长为1550nm的百瓦级混沌光透过布拉格光纤光栅6输出。
进行光放大,得到了百瓦级的混沌激光输出,大大扩展了混沌激光的应用领域。
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术
方案的范围。