[发明专利]一种光学结构

说明书

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及光纤通讯领域的光学结构。

背景技术

对于被动锁模激光器，若要获得通讯波段25G，50G，100G多波长输出，其腔长多只有几毫米，这对激光器设计是严重限制，若将腔长加长至几个厘米或更长，则激光器的设计空间将得到大幅提高。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的不足，提供一种结构简单、成本较低的光学结构。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案如下：一种光学结构，包括锁模激光器，其特征在于：沿锁模激光器出射光的光路上依次设有隔离器、多腔F-P标准具、放大器。

进一步，所述的隔离器可以采用环形器替代。

进一步，所述的多腔F-P标准具具有N个腔，由N+1个平行反射面组成，其中每两个相邻的平行反射面构成一个F-P腔。

进一步，所述的各反射面的反射率可以全部相等、部分相等或者全部不等，各F-P腔的腔长部分相等或全部不等。

进一步，所述的多腔F-P标准具腔内介质可以是空气或者其他材料。

采用上述技术方案，本发明所述的光学结构的有益效果为：本发明采用多腔F-P标准具作为中短腔锁模激光器的选频元件，再将选频后变疏多波长激光注入放大器，使激光器的设计空间将得到大幅提高，具有结构简单、成本较低等优点。

附图说明

图1是本发明所述的光学结构示意图；

图2是单腔F-P标准具的透过率函数；

图3是双腔F-P标准具的透过率函数；

图4是双腔F-P标准具的谱线宽度；

图5是双腔F-P标准具的透过率函数；

图6是双腔F-P标准具的透过率函数。

具体实施方式

 以下结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，包括：一种光学结构，包括锁模激光器101，沿锁模激光器101出射光的光路上依次设有隔离器102、多腔F-P标准具103、放大器104。其中锁模激光器101的出射光通常各频谱成分间隔极短，为了增大频谱间距以满足通讯波段(如25G，50G)的需求，将锁模激光器出射的激光首先经过隔离器102后，然后进入多腔F-P标准具103，在腔内发生干涉后，只有某些特定频率可以透过多腔F-P标准具，其余频率则反射回隔离器101，最后，频谱间隔变疏后的梳状多波长激光进入放大器104进行放大。

进一步，所述的隔离器也可以采用环形器替代。

进一步，所述的多腔F-P标准具具有N个腔，由N+1个平行反射面组成，其中每两个相邻的平行反射面构成一个F-P腔。

进一步，所述的各反射面的反射率可以全部相等、部分相等或者全部不等，各F-P腔的腔长部分相等或全部不等。

进一步，所述的多腔F-P标准具腔内介质可以是空气或者其他材料。

为了说明多腔F-P标准具相对于单腔标准具的优点，这里先给出单腔标准具的透过率函数如图2所示。

对于一个单腔标准具，其自由频谱范围(FSR)如下式表达：

 FSR=C/2nL

其中c为光速，L为单腔标准具的长度，n为单腔标准具的折射率，本发明中假设标准具腔内介质为空气，折射率为1。

为了获得50GHz的FSR，单腔标准具的长度只有3mm，设计空间较小，且谱线宽度较宽，以至于包含多个纵模。

下面以双腔标准具为例说明多腔的高设计自由度、窄线宽性能。

图3所示的双腔标准具，第一、第三个反射面的反射率为0.7，第二个反射面的反射率为0.97；前腔腔长为15mm，后腔腔长为9mm，总腔长24mm。该结构下的双腔标准具，FSR与3mm的单腔标准具一致，如图3所示；且线宽远小于单腔标准具的线宽，有利于单纵模输出，如图4所示。

图5所示的双腔标准具，第一、第三个反射面的反射率为0.7，第二个反射面的反射率为0.97；前腔腔长为27mm，后腔腔长为21mm，总腔长49mm。该结构下的双腔标准具，FSR仍然为50GHz。

图6所示的双腔标准具，第一、第三个反射面的反射率为0.7，第二个反射面的反射率为0.9985；前腔腔长为15mm，后腔腔长为9mm，总腔长24mm。该结构下的双腔标准具，FSR仍然为50GHz。与图3结构的双腔标准具相比,透过率函数的最大值降低至0.173，但是提升了主极大峰与次极大峰的比值。