專利名稱：可調諧多波長產生單元的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可調諧多波長產生單元，尤其涉及基于壓電陶瓷驅動光纖布拉格光柵(FBG)的可調諧多波長產生單元。
背景技術：
光纖激光器是在摻雜光纖放大器技術基礎上發展起來的。光纖激光器的波導式結構和可容強光泵浦特性，使其具有輸出功率高、光束質量好、轉換效率高、閾值低、線寬窄、 輸出波長多、兼容性好及結構簡單等諸多優點，在光纖通信、光纖傳感、軍事、工業加工、光信息處理和全色顯示等領域有著廣闊的應用前景。特別是可調諧多波長產生技術在可調諧多波長光纖激光器中扮演著極其重要的角色。目前通信用激光器主要是半導體激光器，其輸出波長是固定單一的。隨著光纖通信系統的不斷發展，現代光纖波分復用通信系統正朝著信道數目越來越多的方向發展。提供多路信號最直接的方法就是采用多個固定波長的激光器。但這種方法存在以下兩個明顯的缺點1.隨著密集波分復用(DWDM)技術的發展，系統中的波長數達到了數十甚至上百個。對于需要提供保護的場合，每個波長的備份必須由相同輸出波長的激光器提供，這樣導致了備份激光器數量的增加，成本上升。2.由于固定波長激光器需要用波長來區分，激光器的數量和類別隨著波長數的增加而不斷增加。如果要支持光網絡中動態波長分配，提高網絡的靈活性，則需要配備大量不同波長的固定波長激光器，因而每個激光器的使用率降低，造成資源浪費。
實用新型內容本實用新型目的是提供一種可調諧多波長產生單元，其解決了現有激光器輸出固定單波長的缺點。本實用新型的技術解決方案是該可調諧多波長產生單元，包括輸入端和輸出端，輸入端與光分路器一端連接，光分路器另一端與至少兩個光環行器的第一端口連接，各光環行器的第二端口分別與FBG連接，各光環行器的第三端口分別與光耦合器連接，光環行器的數量與FBG的數量相同；各 FBG設置在周期調節機構上。根據不同的情況，可以將各FBG分別設置在單獨周期調節機構上，每一個FBG對應一個周期調節機構，也可以將各FBG均設置在一個周期調節機構上。上述可調節FBG周期的機構以壓電陶瓷為佳，壓電陶瓷與壓電陶瓷驅動電源連接。上述各FBG之間以平行設置為佳，其中心波長之間的間隔以0. 2nm為佳。本實用新型的優點是1、該可調諧多波長產生單元可以有效地解決固定波長激光器的不足之處，不僅能同時產生多個波長的激光，使發射端的設計更為緊湊、經濟；而且激光器輸出的波長還可調諧，適用于光纖通信網絡中波長動態分配的情況，從而可提高網絡的靈活性。2、該可調諧多波長產生單元能勝任惡劣的工作環境，對灰塵、振蕩、沖擊、濕度、溫度具有很高的容忍度。3、該可調諧多波長產生單元由于壓電陶瓷驅動電源的電壓調節范圍為0 150V， 該激光器單個獨立波長調諧精度為0. 00495nm/V，調諧范圍0. 7425nm。
圖1是可調諧多波長產生單元的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的原理是首先對一個波段的光進行分光，將其分成至少兩組相同的光；使經處理的各路光分別進入光環行器；經光環行器后的各路光分別進入FBG，通過調節各FBG的周期來改變各光纖布拉格波長，調節至所需的周期后，FBG將反射與其布拉格波長相同的光，不同波長的光透射出FBG ；經FBG反射的光返回光環行器；其中各個FBG通過同一個調節裝置進行調節；也可以各個FBG分別通過一個調節裝置進行調節；FBG通過調節裝置進行調節具體是，將FBG設置于壓電陶瓷上，通過改變壓電陶瓷的長度來改變FBG的長度，而壓電陶瓷長度的改變具體是，壓電陶瓷與壓電陶瓷驅動電源連接，調節壓電陶瓷驅動電源改變壓電陶瓷的長度；最后將各路光進行耦合后輸出。基于上述原理的可調諧多波長產生單元，其包括輸入端和輸出端，輸入端與光分路器一端連接，光分路器另一端與至少兩個光環行器的第一端口連接，各光環行器的第二端口分別與FBG連接，各光環行器的第三端口分別與光耦合器連接，光環行器的數量與FBG 的數量相同；各FBG設置在周期調節機構上，各FBG可以分別設置在周期調節機構上，也可以均設置在一個周期調節機構上，可調節FBG周期的機構是壓電陶瓷，壓電陶瓷與壓電陶瓷驅動電源連接。各FBG平行設置，且其中心波長之間的間隔為0. 2nm。實施例1如圖1所示光進入1 X N光分路器的輸入端口，1 X N光分路器將入射光分為N路， N路光分別從1 XN光分路器的N個輸出端口輸出。 然后N路光分別進入相互對應的光環行器1 N的Port 1端口，N路光分別經光環行器1 N后，從光環行器1 N的Port 2端口輸出，進入相互對應的N根中心波長為 1550nm附近的，且中心波長間隔約為0. 2nm的FBG中。N路光分別進入相互對應的N根FBG，N根FBG平行地粘貼于同一個壓電陶瓷，或者分別粘貼在相互對應的N個壓電陶瓷上，沿著FBG的長度方向給壓電陶瓷加載電壓，調節壓電陶瓷驅動電源改變壓電陶瓷的長度，從而改變了粘貼在壓電陶瓷上的FBG光柵周期；根據光纖布拉格反射條件，反射光的中心波長也隨之改變；凡是滿足FBG布拉格反射條件的光就會被反射。被反射的光分別進入相互對應的光環行器1 N的Port 2端口，再次經過光環行器1 N，從光環行器1 N的Port 3端口輸出；光從光環行器1 N的Port 3端口輸出后，分別進入相互對應的NX 1光耦合器的N個輸入端口。NX 1光耦合器將N路光耦合成一路光，然后合路光從NX 1光耦合器的輸出端口輸出，這樣就形成了 N個波長的光。 將中心波長為1550nm附近的，且中心波長間隔約為0. 2nm的N個FBG平行地粘貼于同一個壓電陶瓷，或者分別粘貼在相互對應的N個壓電陶瓷上，沿著FBG的長度方向給壓電陶瓷加載電壓，調節壓電陶瓷驅動電源改變壓電陶瓷的長度，從而改變了粘貼在壓電陶瓷上的FBG光柵周期，達到調節各個FBG的濾波和波長選擇特性的目的，最終實現可調諧的多波長(N波長)光纖激光輸出。
權利要求1.一種可調諧多波長產生單元，包括輸入端和輸出端，其特征在于所述的輸入端與光分路器一端連接，光分路器另一端與至少兩個光環行器的第一端口連接，各光環行器的第二端口分別與FBG連接，各光環行器的第三端口分別與光耦合器連接，光環行器的數量與FBG的數量相同；所述各FBG設置在周期調節機構上。
2.根據權利要求1所述的可調諧多波長產生單元，其特征在于所述各FBG分別設置在單獨周期調節機構上，每一個FBG對應一個周期調節機構。
3.根據權利要求1所述的可調諧多波長產生單元，其特征在于所述各FBG均設置在一個周期調節機構上。
4.根據權利要求1至3任一所述的可調諧多波長產生單元，其特征在于所述的可調節FBG周期的機構是壓電陶瓷，所述壓電陶瓷與壓電陶瓷驅動電源連接。
5.根據權利要求4所述的可調諧多波長產生單元，其特征在于所述各FBG平行設置， 且其中心波長之間的間隔為0. 2nm。
6.根據權利要求5所述的可調諧多波長產生單元，其特征在于所述壓電陶瓷驅動電源的電壓調節范圍為0 150V。
專利摘要本實用新型提供一種可調諧多波長產生單元，其解決了現有激光器輸出固定單波長的缺點。該可調諧多波長產生單元，包括輸入端和輸出端，輸入端與光分路器一端連接，光分路器另一端與至少兩個光環行器的第一端口連接，各光環行器的第二端口分別與光纖布拉格光柵(FBG)連接，各光環行器的第三端口分別與光耦合器連接，光環行器的數量與FBG的數量相同；各FBG設置在周期調節機構上。該可調諧多波長產生單元有效地解決固定波長激光器的不足之處。
文檔編號H01S3/10GK202075525SQ20112011711
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月20日 優先權日2011年4月20日
發明者任立勇, 韓旭 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所