[发明专利]一种宽带光纤光源

说明书

技术领域

本发明属于光纤传感、光纤陀螺以及光纤通信等领域，尤其涉及一种宽带光纤光源。

背景技术

在光纤光源中，掺锗的硅芯由辐射引起的损耗是纯硅芯的20～50倍，辐射引起的损耗是由于在光纤中形成了色芯；色芯是由材料中带电的结构缺陷(如无氧桥、硅硅键等)以及材料本身的掺杂、不纯等，捕获辐射的电子和空穴而产生的。在掺杂锗元素的硅芯光纤中，锗元素提供了大面积的、高浓度的捕获区，因而由辐射引起的损耗主要是由与锗元素相关的色芯决定，同时还与锗的浓度有关。

为了提高纤芯的折射率和数值孔径，通常在纤芯中掺杂锗元素，然而锗元素的掺杂会降低光纤的抗辐射性能。

同时，影响宽带光源温度稳定性的因素包括：光纤本身的温度敏感性、泵浦波长、泵浦功率和光反馈等，其中光纤的本征温度系数是影响最大的因素。而通常光纤涂覆层用的材料是丙烯酸盐，丙烯酸盐在-20℃以下呈现为玻璃状态，大大降低了偏振保持，从而影响光源的温度特性。

发明内容

本发明实施例的目的在于克服现有光源技术的不足，提供一种宽带光纤光源。

本发明实施例是这样实现的，一种宽带光纤光源，包括波分复用器，与所述波分复用器的输入端连接的泵浦激光器，与所述波分复用器的第二输出端连接的第一光隔离器，所述宽带光纤光源还包括：与所述波分复用器的第一输出端连接的光子晶体光纤；所述光子晶体光纤进一步包括纤芯和包覆所述纤芯的包层，所述包层具有空气孔。

其中，所述空气孔周期性均匀环绕在所述纤芯外。

其中，所述空气孔为圆形空气孔，所述每个圆形空气孔的直径相同。

其中，所述每两个相邻圆形空气孔之间的间距大于一个圆形空气孔的直径。

其中，所述空气孔排列成一个正六边形。

其中，所述宽带光纤光源还包括：滤波器，与所述第一光隔离器连接，将所述第一光隔离器输出的光源信号进行滤波后输出。

其中，所述波分复用器与所述泵浦激光器、第一光隔离器以及所述光子晶体光纤之间采用尾纤熔接的方式连接。

其中，所述纤芯由掺杂稀土元素的石英材料形成。

其中，所述纤芯中掺杂的稀土元素为铒。

本发明实施例提供的宽带光纤光源采用具有空气孔的光子晶体光纤，纤芯可以少掺或不掺锗元素等“着色”离子，降低辐射引起的损耗，具有较高的抗辐射性；同时光子晶体光纤具有更好的温度特性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的单程后向结构的宽带光纤光源的结构图；

图2是本发明实施例提供的具有圆形空气孔的光子晶体光纤的端面图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的宽带光纤光源可以应用于光纤传感和光纤通讯领域。图1示出了本发明实施例提供的单程后向结构的宽带光纤光源的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

具有单程后向结构的宽带光纤光源包括泵浦激光器1、波分复用器2、光子晶体光纤3以及第一光隔离器4；其中，泵浦激光器1与波分复用器2的输入端20连接；光子晶体光纤3与波分复用器2的第一输出端21连接；第一光隔离器4与波分复用器2的第二输出端22连接；波分复用器2的第三输出端23悬空不接；光子晶体光纤3进一步包括：纤芯和包覆纤芯的包层，包层具有空气孔。

在本发明实施例中，空气孔周期性均匀环绕在纤芯外。

作为本发明的一个实施例，宽带光纤光源还包括：滤波器5，与第一光隔离器4连接，将第一光隔离器4输出的光源信号进行滤波后输出。

作为本发明的另一个实施例，宽带光纤光源还包括：第二光隔离器6，与光子晶体光纤3连接。

在本发明实施例中，泵浦激光器1、波分复用器2、光子晶体光纤3、滤波器5、第一光隔离器4以及第二光隔离器6中各个器件之间均采用尾纤熔接的方式连接。

泵浦激光器1发出的泵浦光经波分复用器2耦合的光子晶体光纤3增益激活介质后，通过滤波器5最终获得稳定的宽带超荧光光谱。现结合图1详述具有单程后向结构的宽带光纤光源的工作原理：泵浦激光器1发出的泵浦光经波分复用器2的输入端20输入；由波分复用器2的第一输出端21进入光子晶体光纤3中，泵浦光子晶体光纤3中的铒离子，产生后向1550nm宽带超荧光，由波分复用器2的第二输出端22输出，分别经过第一光隔离器4以及滤波器5后输出平坦的超荧光。