一种低噪声的高速脉冲光源光路结构的制作方法

本实用新型涉及激光源，具体涉及处理低噪声的高速脉冲光的光路结构。

背景技术：

分布式光纤温度传感器(dts)是根据光纤的光时域反射(otdr)和光纤raman散射的温度效应设计，用来实时监测光纤不同位置的温度，实现分布式的温度测量的先进仪器。高速脉冲光源直接输出的1550nm的光不能够直接用于dts，需要经过处理才能使用。由于需要泵浦，效率低下，常常需要很高的泵浦电流来驱动激光器，于是电流的噪声就非常大，使得泵浦光不稳定，导致光增益不稳定，使得信号光中参杂了噪声，并且当泵浦光越大，参杂的ase光就会越大，产生的噪声也会越大。

技术实现要素：

本实用新型提供一种低噪声的高速脉冲光源光路结构，用于分布式光纤温度传感器(dts)光输出处理。

本实用新型提供的一种低噪声的高速脉冲光源光路结构，包括：

第一光源，用于产生波长为980nm的泵浦光；

第一分路器，与第一光源光学连接，用于将第一光源产生的泵浦光分成第一路泵浦光和第二路泵浦光；

第一泵浦光保护器，与第一分路器光学连接，用于防止泵浦光反射回第一光源而导致第一光源损坏，其中第一路泵浦光穿过第一泵浦光保护器；

第二泵浦光保护器，与第一分路器光学连接，用于防止泵浦光反射回第一光源而导致第一光源损坏，其中第二路泵浦光穿过第二泵浦光保护器；

第二光源，用于产生波长为1550nm的激光；

第一隔离器，与第二光源光学连接，用于防止激光反射回第二光源而导致第二光源损坏；

第一wdm，与第一泵浦光保护器、第一隔离器光学连接，用于将第一路泵浦光与激光合束；

第一滤波器，与第一wdm通过第一掺铒光纤连接，第一掺铒光纤能够将第一wdm合束后的光进行一级放大；

第二隔离器，与第一滤波器光学连接；

第二wdm，与第二隔离器、第二泵浦光保护器光学连接，用于将一级放大后的光与第二路泵浦光合束；

第二滤波器，与第二wdm通过第二掺铒光纤连接，第二掺铒光纤能够将第二wdm合束后的光进行二级放大；

第三隔离器，与第二滤波器光学连接；

第二分路器，与第三隔离器光学连接。

进一步地，第一分路器为2:8分路器，将第一光源产生的泵浦光分成80％的第一路泵浦光和20％的第二路泵浦光。

进一步地，第二分路器为1:99分路器，将经过第三隔离器的光分成99％的输出光和1％的反馈光。

进一步地，光学连接是指通过光纤连接。

本实用新型的有益效果：解决了当前单级放大的效率低、放大倍数低而导致噪声偏大的问题，不仅使得980nm泵浦光得到了充分的利用，相同的放大倍数如今只需要更小功率的泵浦光就能实现，间接减小了电路所需要的电流，从而减小了电流噪声，提高了高速脉冲光源的性能，添加了滤波器使输出光的噪声更低；并且提供反馈光，以便于功率的反馈调节，能够更好的提供稳定的光源，减小噪声，并且电流减小了，ase的光功率减小，则产生的噪声减小。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

附图标记解释：1、第一光源，2、第一分路器，3、第二泵浦保护器，4、第一泵浦保护器，5、第二光源，6、第一隔离器，7、第一wdm，8、第一掺铒光纤，9、第一滤波器，10、第二隔离器，11、第二wdm，12、第二掺铒光纤，13、第二滤波器，14，第三隔离器，15、第二分路器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型的一种低噪声的高速脉冲光源光路结构，包括：

第一光源1，用于产生波长为980nm的泵浦光；

第一分路器2(本实施例中为2:8分路器)，与第一光源1通过光纤连接，用于将第一光源1产生的泵浦光分成80％的第一路泵浦光和20％的第二路泵浦光；

第一泵浦光保护器4，与第一分路器2通过光纤连接，用于防止泵浦光反射回第一光源1而导致第一光源1损坏，其中80％的第一路泵浦光穿过第一泵浦光保护器4；

第二泵浦光保护器3，与第一分路器2通过光纤连接，用于防止泵浦光反射回第一光源1而导致第一光源1损坏，其中20％的第二路泵浦光穿过第二泵浦光保护器3；

第二光源5，用于产生波长为1550nm的激光；

第一隔离器6，与第二光源5通过光纤连接，用于防止激光反射回第二光源5而导致第二光源5损坏；

第一wdm7，与第一泵浦光保护器4、第一隔离器6通过光纤连接，用于将80％的第一路泵浦光与1550nm的激光合束；

第一滤波器9，与第一wdm7通过第一掺铒光纤8连接，第一掺铒光纤8能够将第一wdm7合束后的光进行一级放大；

第二隔离器10，与第一滤波器9通过光纤连接；

第二wdm11，与第二隔离器10、第二泵浦光保护器3通过光纤连接，用于将一级放大后的光与20％的第二路泵浦光合束；

第二滤波器13，与第二wdm11通过第二掺铒光纤12连接，第二掺铒光纤12能够将第二wdm11合束后的光进行二级放大；

第三隔离器14，与第二滤波器13通过光纤连接；

第二分路器15(本实施例中为1:99分路器)，与第三隔离器14通过光纤连接，将经过第三隔离器14的光分成99％的输出光和1％的反馈光。

该低噪声的高速脉冲光源光路结构的工作原理：先使用第一分路器2将第一光源1发出的980nm泵浦光分为两路：一路80％，一路20％；然后分别进入第一泵浦保护器3、第二泵浦保护器4，泵浦保护器的作用主要是防止光沿着光纤反射回第一光源1把激光芯片烧坏。而第二光源5发出的1550nm激光首先进入第一隔离器6，同样是防止后面的光反射回去把第二光源5的激光芯片烧坏；再进入第一wdm7，第一wdm7的作用是波分，使不同的光在同一根光纤上能够传输；之后进入第一掺铒光纤8，掺铒光纤能够放大1550nm信号光；之后进入第一滤波器9，然后进入第二隔离器10；最后进入第二wdm11，再一次进行波分复用；接着进入第二掺铒光纤12进行二级放大；然后进入第二滤波器13，作用是对光进行滤波；然后进入第三隔离器13，第三隔离器13的作用是防止外部光信号进入光路，对光路器件以及激光芯片造成损坏；最后进入第二分路器15，作用是分出一小部分光作为反馈信号，用来配合电路稳定高速脉冲光源的输出光功率。正如假设1550nm光功率为2，泵浦放大倍数与功率成正比假设为10，那么一级放大则为2*10＝20，而二级放大则将泵浦分为2和8，则最终为2*8*2＝32。这样看效率显然提高了不少，所需泵浦光减小，因泵浦光产生的噪声也减小，而且每一级后面都有添加了输出滤波可以减少因泵浦光带来的噪声，输出达到低噪声的效果；最后有1:99反馈1％的光用来配合电路稳定光功率，使得光增益能够稳定，不发生跳动，使得光信号强度稳定，即噪声小。

现有的脉冲光源放大光路，使用的单级放大，由于是单级放大器，并且泵浦的效率并不是很高，所需的泵浦功率就会需要很大，则电路需要供给的电流就会很大，一旦电流增大噪声就会增大导致泵浦光功率不稳定，就会导致光噪声增大。另一方面讲，泵浦光功率增大，光纤中ase光功率增大，则产生的噪声也越大。并且放大倍数假如按比例来算的话：假定980泵浦输出的光是100，1550输出的光是10的话，单级放大后的输出则为100*10＝1000。本实用新型采用的双级放大器输出的则是80*10*20＝1600，显然这样做的效率得到了明显的提高，至于泵浦光分成两路如何分配比例按需要去合理分配；并且在后面加了一个滤波器和一个99：1，滤波器用于滤除噪声，使出来的光更纯净，而99：1则是用于高速脉冲光源的功率反馈控制，使得泵浦光稳定，进而使得信号光的噪声更小。

由此可知，本实用新型将泵浦光分为两部分去放大，将传统的一级改为两级，当满足一定的条件时可以极大的提高泵浦的而利用效率，所需的泵浦光功率减小，而泵浦光在为信号提供增益的时候也会产生噪声，当泵浦光减小了，则噪声也就减小了。