專利名稱：基于往返雙程雙泵的大功率摻餌光纖光源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種光學技術領域的光源，具體涉及一種基于往返雙程雙泵的大功率摻餌光纖光源。
技術背景摻餌光纖光源，也稱ASE光源。光源主體的部分是增益介質摻鉺光纖和高性能的泵浦激光器，通過增益介質中自發輻射的受激放大，進而輸出頻譜較寬的光譜，是一種高穩定、高功率輸出的寬帶光源。
ASE光源廣泛應用于光纖無源器件的生產與測試，是光纖傳感、光無源器件測試、光譜分析等應用領域的理想紅外寬譜光源。在光纖光柵、DWDM薄膜濾波器、CWDM薄膜濾波器、AWG等器件的測試中采用ASE光源與采用白光源或可調諧激光器掃描相比，可提高功效達10倍以上，而且操作簡單、測試精度高。此外，ASE光源也廣泛應用于其它光纖器件如耦合器、隔離器、環形器等的光譜特性測量。
但現在一般商用的ASE光源采用的結構為單程輸出，這樣決定了其對于泵浦光的轉換效率比較低，即對于輸入能量的浪費較大。因此一般需要的泵浦激光功率會很大，使得其制造成本比較昂貴，同時對于儀器的小型化造成較大的困難。
經對現有技術的文獻檢索發現，郭小東等在《光子學報》2004年第33卷第11期1298頁上發表的“一種高功率摻鉺光纖熒光光源”，該文中提出用一個980nm激光二極管作抽運泵浦源，采用單程結構，在一根摻鉺光纖上，通過簡單連接組合可得到輸出功率大于36mw的摻鉺光纖寬帶光源。其不足在于光源的輸出功率較低，同時單程結構決定了泵浦光的轉換效率不高。
發明內容
本實用新型針對現有技術的不足，提供一種基于往返雙程雙泵的大功率摻餌光纖光源，使其采用泵浦光往返雙程來實現對鉺纖和泵浦的利用，大大的提高了泵浦的利用效率和鉺纖的利用率，同時也增大了光源的輸出功率。
本實用新型是通過以下技術方案實現的，本實用新型包括兩個980/1550波分復用器、兩個980nm泵浦光激光器、摻鉺光纖、一個偏振控制器和一個光纖反射鏡。所有組成部件均為光通訊系統中通用零部件。
上述各部件的連接關系為980/1550波分復用器的1550端口為整個系統的輸出端，同時此波分復用器的980端口連接一個980nm泵浦光激光器，其合波端接摻鉺光纖的一端；摻鉺光纖的另一端接另一個980/1550波分復用器的合波端口，該波分復用器的980端口接另一個980nm泵浦光激光器，1550端口接光纖反射鏡的輸入端，在光纖反射鏡的后端回路里串聯偏振控制器。光纖反射鏡后端有兩個端口，分別接在偏振控制器的輸入和輸出端口。以上所述所有連接介質均為光纖。
本實用新型工作時，兩個980nm泵浦光激光器發出的泵浦光分別經過與它們相連的980/1550波分復用器被送到摻鉺光纖內，使鉺離子受激躍遷到高能級，從而產生自發輻射。自發輻射光一部分向系統輸出端傳輸，并被泵浦光放大；另一部分向光纖反射鏡傳輸，然后從與光纖反射鏡相連的980/1550波分復用器的1550端口輸出致光纖反射鏡，被光纖反射鏡反射重新回轉到摻鉺光纖得到第二次放大。最后所有被放大的自發輻射光(ASE)皆從系統的輸出端輸出。偏振控制器在其中可以控制光纖反射鏡后段兩路光的相對位相差，達到控制光纖反射鏡的反射率的目的。
本實用新型采用特殊的往返雙程結構來改善ASE光源的輸出功率和轉換效率，自發輻射光來回兩次經過摻鉺光纖被放大，這一結構在作用上相當于同時增加了泵浦光強度和光纖長度，使系統的輸出光功率和轉換效率大大提高。本實用新型的輸出光功率可達17dBm，其轉換效率可達35％。
圖1是本實用新型結構示意圖圖2是本實用新型實施例的測試系統結構示意圖圖3本實用新型實施例測試結果圖具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括980nm泵浦光激光器1、7，980/1550波分復用器2、8，摻鉺光纖3、一個光纖反射鏡4和一個偏振控制器5。連接關系為980/1550波分復用器2的1550端口為輸出端口，在波分復用器2的980端口連接一個980nm泵浦光激光器1，其合波端接摻鉺光纖3的一端；摻鉺光纖3的另一端接980/1550波分復用器8的合波端口，波分復用器8的980端口接980nm泵浦光激光器7，1550端口接光纖反射鏡4的輸入端，在光纖反射鏡4的后端回路里串聯偏振控制器5。光纖反射鏡4后端有兩個端口，分別接在偏振控制器5的輸入和輸出端口。以上所述所有連接介質均為光纖。
其中前后泵浦都為最大輸出功率為150mW的980nm泵浦激光器。
摻鉺光纖3為商用低摻雜型鉺纖。
工作時，兩個980nm泵浦光激光器1、7發出的泵浦光分別經過與它們相連980/1550波分復用器2、8被送到摻鉺光纖3內，使鉺離子受激躍遷到高能級，從而產生自發輻射。自發輻射光一部分向系統輸出端傳輸，并被泵浦光放大；另一部分向光纖反射鏡4傳輸，然后從與光纖反射鏡4相連的980/1550波分復用器8的1550端口輸出致光纖反射鏡4，被光纖反射鏡4反射重新回轉到摻鉺光纖3得到第二次放大。最后所有被放大的自發輻射光ASE皆從系統的輸出端6輸出。偏振控制器5在其中可以控制光纖反射鏡4后段兩路光的相對位相差，達到控制光纖反射鏡4的反射率的目的。
采用圖2所示的光路測試該ASE光源。圖中光隔離器9、光譜分析儀10。把接入的摻鉺光纖長度取為8m、10m、12m、20m、30m系列，采用兩個最大輸出功率為150mW左右的980nm泵浦激光器，測試不同泵浦功率下，光源輸出的ASE功率。
根據上述條件，所得測試結果圖3所示。測試結果表明，如果選取合適的摻鉺光纖長度，本實用新型放大器的輸出功率可達17.65dBm，扣除一些測試時連接部分損耗的影響，泵浦轉換效率實際上可達到37％。
權利要求1.一種基于往返雙程雙泵的大功率摻餌光纖光源，包括980nm泵浦光激光器(1、7)，980/1550波分復用器(2、8)，摻鉺光纖(3)、一個光纖反射鏡(4)和一個偏振控制器(5)，其特征在于980/1550波分復用器(2)的1550端口為輸出端口，在波分復用器(2)的980端口連接一個980nm泵浦光激光器(1)，其合波端接摻鉺光纖(3)的一端；摻鉺光纖(3)的另一端接980/1550波分復用器(8)的合波端口，波分復用器(8)的980端口接980nm泵浦光激光器(7)，1550端口接光纖反射鏡(4)的輸入端，在光纖反射鏡(4)的后端回路里串聯偏振控制器(5)，光纖反射鏡(4)后端有兩個端口，分別接在偏振控制器(5)的輸入和輸出端口。
2.根據權利要求1所述的基于往返雙程雙泵的大功率摻餌光纖光源，其特征是以上所述所有連接介質均為光纖。
3.根據權利要求1所述的基于往返雙程雙泵的大功率摻餌光纖光源，其特征是其中前后泵浦都為最大輸出功率為150mW的980nm泵浦激光器。
專利摘要一種光學技術領域的基于往返雙程雙泵的大功率摻餌光纖光源，包括兩個980/1550波分復用器、兩個980nm泵浦光激光器、摻鉺光纖、一個光纖反射鏡和一個偏振控制器，一個980/1550波分復用器的1550端口為輸出端，同時此波分復用器的980端口連接一個980nm泵浦光激光器，其合波端接摻鉺光纖的一端；摻鉺光纖的另一端接另一個980/1550波分復用器的合波端口，該波分復用器的980端口接另一個980nm泵浦光激光器，1550端口接光纖反射鏡的輸入端，在光纖反射鏡的后端回路里串聯偏振控制器。本實用新型的在雙泵浦結構時輸出光功率能到17dBm以上，泵浦轉換效率可達37％。
文檔編號H04B10/12GK2901348SQ200620042318
公開日2007年5月16日 申請日期2006年6月1日 優先權日2006年6月1日
發明者邵公望, 戴亞軍, 婁娜, 顧浩然, 金國良 申請人:上海交通大學