一种基于随机相移光纤光栅的光纤光学参量振荡器的制造方法
【专利摘要】本发明设计了一种基于随机相移光纤光栅的光纤光学参量振荡器，属于光纤激光器【技术领域】，由可调谐激光器、第一偏振控制器、相位调制器、脉冲图形发生器、第二偏振控制器、掺铒光纤放大器、光隔离器、第一环形器、光纤光栅、高非线性色散位移光纤、第二环形器、随机相移光纤光栅、第三偏振控制器组成。本发明将第一环形器、高非线性色散位移光纤、第二环形器、第三偏振控制器、光纤光栅组成一个环形结构，与随机相移光纤光栅共同构成一个振荡腔，实现随机激光输出。该光纤光学参量振荡器具有结构紧凑、阈值功率低等优点。
【专利说明】 一种基于随机相移光纤光栅的光纤光学参量振荡器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光纤光学参量振荡器，尤其是涉及一种基于随机相移光纤光栅的光纤光学参量振荡器，属于光纤激光器【技术领域】。
【背景技术】
[0002]光纤光学参量放大器由于具有增益高、增益带宽大、增益范围不受材料限制、响应时间快等特点而受到人们广泛关注。与之对应的光纤光学参量振荡器利用具有固定腔长的谐振腔实现发射频率的选择，获得激光输出。然而，基于我们的调研结果，目前国内外尚未有基于随机反馈的光纤光学参量振荡器的相关报道。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种基于随机相移光纤光栅的光纤光学参量振荡器，该振荡器利用高非线性色散位移光纤产生光学参量信号，并用随机相移光纤光栅提供随机反馈来实现光学参量振荡过程，获得随机激光输出。该光纤光学参量振荡器具有结构紧凑、阈值功率低等优点。
[0004]本发明所采用的技术方案为:
[0005]—种基于随机相移光纤光栅的光纤光学参量振荡器，包括可调谐激光器(I)、第一偏振控制器(2)、相位调制器(3)、脉冲图形发生器(4)、第二偏振控制器(5)、掺铒光纤放大器(6)、光隔离器(7)、第一环形器(8)、光纤光栅(9)、高非线性色散位移光纤(10)、第二环形器(11)、随机相移光纤光栅(12)、第三偏振控制器(13);所述的可调谐激光器(I)与第一偏振控制器(2)、相位调制器(3)、第二偏振控制器(5)、掺铒光纤放大器(6)、光隔离器(7)依次相连，脉冲图形发生器(4)接入相位调制器(3)，光隔离器(7)输出端与第一环形器一端口(100)相连，第一环形器二端口(101)与光纤光栅(9) 一端相连，第一环形器三端口(102)依次与高非线性色散位移光纤(10)、第二环形器一端口(103)相连，第二环形器二端口(104)与随机相移光纤光栅(12) —端相连，第二环形器三端口(105)依次与第三偏振控制器(13)、光纤光栅(9)另一端相连，随机相移光纤光栅(12)另一端输出随机激光信号。
[0006]所述的第一环形器⑶、高非线性色散位移光纤(10)、第二环形器(11)、第三偏振控制器(13)、光纤光栅(9)组成一个环形结构，与随机相移光纤光栅(12)共同构成一个振荡腔。
[0007]所述的随机相移光纤光栅(12)可以由单模光纤、多模光纤、色散补偿光纤刻写，其长度为Imm?Im0
[0008]本发明的有益效果是:
[0009]1、利用随机相移光纤光栅作为随机反馈，可以提高反射率，降低阈值。
[0010]2、随机相移光纤光栅的采用可以缩短随机反馈作用距离，获得紧凑型的激光器。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明一种基于随机相移光纤光栅的光纤光学参量振荡器的结构示意图。
[0012]图1中:1为可调谐激光器；2为第一偏振控制器；3为相位调制器；4为脉冲图形发生器；5为第二偏振控制器；6为掺铒光纤放大器；7为光隔离器；8为第一环形器；9为光纤光栅；10为高非线性色散位移光纤；11为第二环形器；12为随机相移光纤光栅；13为第三偏振控制器；100为第一环形器一端口 ； 101为第一环形器二端口 ； 102为第一环形器三端口 ；103为第二环形器一端口 ； 104为第二环形器二端口 ；105为第二环形器三端口。
【具体实施方式】
[0013]图1中，一种基于随机相移光纤光栅的光纤光学参量振荡器，包括可调谐激光器
1、第一偏振控制器2、相位调制器3、脉冲图形发生器4、第二偏振控制器5、掺铒光纤放大器6、光隔离器7、第一环形器8、光纤光栅9、高非线性色散位移光纤10、第二环形器11、随机相移光纤光栅12、第三偏振控制器13 ;所述的可调谐激光器I与第一偏振控制器2、相位调制器3、第二偏振控制器5、掺铒光纤放大器6、光隔离器7依次相连，脉冲图形发生器4接入相位调制器3，光隔离器7输出端与第一环形器一端口 100相连，第一环形器二端口 101与光纤光栅9相连，第一环形器三端口 102与高非线性色散光纤10、第二环形器一端口 103依次相连，第二环形器二端口 104与随机相移光纤光栅12 —端相连，第二环形器三端口 105依次与第三偏振控制器13、光纤光栅9相连，随机相移光纤光栅12另一端实现随机激光信号输出。
[0014]—种基于随机相移光纤光栅的光纤光学参量振荡器的工作原理:
[0015]可调谐激光器I发出的激光依次经过第一偏振控制器2、相位调制器3、第二偏振控制器5、掺铒光纤放大器6、光隔离器7后，获得光谱展宽和功率放大，由第一环形器一端口 100进入环形结构后，在光纤光栅9的作用下反射特定波长的光，并由第一环形器三端口102输出，在通过高非线性色散位移光纤10时发生光学参量效应，实现波长转移。然后经由第二环形器11进入随机相移光纤光栅12。利用随机相移光纤光栅12实现光学参量信号中特定波长光的随机反馈，反馈光经由第二环形器三端口 105进入环形结构，实现随机激光振荡。随机相移光纤光栅12的另一端输出随机激光信号。
[0016]实施例
[0017]本发明的实施例如图1所示，其中可调谐激光器I波长为1559.36nm，脉冲图形发生器4的频率为12.5GHz，光纤光栅9的中心波长为1559.36nm，高非线性色散位移光纤10的零色散点为1559nm，其长度为1km，随机相移光纤光栅的中心波长为1550nm，长度为1cm。
[0018]输出波长为1559.36nm的可调谐激光器I与第一偏振控制器2、相位调制器3、第二偏振控制器5、掺铒光纤放大器6、光隔离器7依次相连，频率为12.5GHz的脉冲图形发生器4接入相位调制器3，光隔离器7输出端与第一环形器一端口 100相连，第一环形器二端口 101与中心波长为1559.36nm的光纤光栅9相连，第一环形器三端口 102依次与零色散点为1559nm、长度为Ikm的高非线性色散光纤10、第二环形器一端口 103相连，第二环形器二端口 104与长度为1cm、中心波长为1550nm的随机相移光纤光栅相连，第二环形器三端口105依次与第三偏振控制器13、光纤光栅9相连，随机相移光纤光栅12另一端实现激光输出。
[0019]1559.36nm的可调谐激光器I发出的激光依次经过第一偏振控制器2、相位调制器3、第二偏振控制器5、掺铒光纤放大器6、光隔离器7后，获得光谱展宽和功率放大，由第一环形器一端口 100进入环形结构后，在光纤光栅9的作用下反射1559.36nm波长的光，并由第一环形器三端口 102输出，在通过高非线性色散位移光纤10时发生光学参量效应，实现波长转移。然后经由第二环形器11进入随机相移光纤光栅12。利用随机相移光纤光栅12实现光学参量信号中波长为1550nm光的随机反馈，反馈光经由第二环形器三端口 105进入环形结构，实现随机激光振荡。随机相移光纤光栅12的另一端输出随机激光信号。
【权利要求】
1.一种基于随机相移光纤光栅的光纤光学参量振荡器，包括可调谐激光器(I)、第一偏振控制器(2)、相位调制器(3)、脉冲图形发生器(4)、第二偏振控制器(5)、掺铒光纤放大器(6)、光隔离器(7)、第一环形器(8)、光纤光栅(9)、高非线性色散位移光纤(10)、第二环形器(11)、随机相移光纤光栅(12)、第三偏振控制器(13);所述的可调谐激光器(I)与第一偏振控制器(2)、相位调制器(3)、第二偏振控制器(5)、掺铒光纤放大器(6)、光隔离器(7)依次相连，脉冲图形发生器(4)接入相位调制器(3)，光隔离器(7)输出端与第一环形器一端口(100)相连，第一环形器二端口(101)与光纤光栅(9) 一端相连，第一环形器三端口(102)依次与高非线性色散位移光纤(10)、第二环形器一端口(103)相连，第二环形器二端口(104)与随机相移光纤光栅(12) —端相连，第二环形器三端口(105)依次与第三偏振控制器(13)、光纤光栅(9)另一端相连，随机相移光纤光栅(12)另一端输出随机激光信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于随机相移光纤光栅的光纤光学参量振荡器，其特征在于，所述的第一环形器(8)、高非线性色散位移光纤(10)、第二环形器(11)、第三偏振控制器(13)、光纤光栅(9)组成一个环形结构，与随机相移光纤光栅(12)共同构成一个振荡腔。
3.根据权利要求1所述的一种基于随机相移光纤光栅的光纤光学参量振荡器，其特征在于，所述的随机相移光纤光栅(12)由单模光纤、多模光纤、色散补偿光纤刻写，其长度为1mm ?Im0
【文档编号】H01S3/067GK104518414SQ201510023374
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2015年1月16日 优先权日:2015年1月16日
【发明者】黄昌清, 杜泽轩, 李佳, 徐钢枫, 车腾云 申请人:中国计量学院