[实用新型]一种可编程多波长可调光纤激光器

说明书

技术领域

本发明涉及可调谐多波长光纤激光器、光通信领域，尤其涉及一种基于宽带线性啁啾光纤布拉格光栅（以下简称LCFBG）的多波长可调光纤激光器。

背景技术

光网络正在向动态的光网络发展，现有固定的信道频率间隔不能有效地利用光纤的频谱资源，因而限制光纤传输容量有效的扩展。为了解决这一问题，适应灵活栅格技术的多波长可调光纤激光器成为了当前的研究热点。

多波长可调光纤激光器具有与光纤器件兼容、 带宽较宽、线宽窄、 输出功率高、强度噪声低、 稳定性优良、可以灵活输出不同数量的波长等优点,在光纤通信、光传感和高分辨率光学测试等领域有着重要的应用。

为了抑制空间烧孔和提高激光输出稳定性，必须采用光纤环形腔结构。光纤隔离器以及三端口光纤环形器保证了激光在环形腔中单向传输。采用半导体光放大器（semiconductor optical amplifier，SOA）作为增益介质。相比于常用的掺铒光纤或者掺镱稀土光纤增益介质，SOA的突出优点是具有比较平坦的宽带增益谱，其增益谱可通过改变半导体材料组分灵活控制，可以很容易匹配光纤激光器与放大器常用1060nm或1550nm波段。在激光谐振腔内SOA工作在饱和状态，饱和增益钳制特性与载流子动态恢复特性有助于SOA实现高通滤波功能来抑制并消除强度噪声和低频干扰，配合腔内的窄带滤波器实现光纤激光器的单纵模激射。众所周知，掺铒光纤增益介质在常温下呈现均匀加宽特性，当波长间隔变小时产生强烈的模式竞争和波长不稳定性，不适合本专利的应用要求。因此，采用非均匀加宽增益特性的SOA作为光纤谐振腔的增益介质成为我们的必然选择。

要实现光纤激光器输出波长可调谐，必须要有可调光滤波器对波长进行选择。目前报道的可调谐光纤激光器通常采用机械控制方法来控制滤波器进而改变激射波长，其响应速度慢，波长定位重复性差，易受环境因素干扰。在很大程度上抵消了可调光纤激光器的固有优势。     

发明内容

  本发明为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种可编程多波长可调光纤激光器，它克服传统光纤激光器机械方式选频的缺点，解决了光纤激光器增益范围内波长数量、波长间隔独立连续可调的难题；其输出波长数量及波长间隔可以数字化选择，快速扫描与灵活寻址兼顾。解决了激光波长切换时间长、频率定位精度低的难题。

技术方案：

本发明的技术方案是：一种可编程多波长可调光纤激光器，包括通过光纤依次连接的半导体光放大器、光隔离器、多波长可调光纤光栅滤波器和光纤耦合器；所述的多波长可调光纤光栅滤波器包括程控热打印头、第一宽带线性啁啾光纤布拉格光栅和可编程控制电路，所述的程控热打印头上面有一个加热阵列，所述的第一宽带线性啁啾光纤布拉格光栅沿着程控热打印头的加热阵列方向与加热阵列紧密贴合，所述可编程控制器根据所需激射波长来控制程控热打印头的加热阵列相应位置的局部加热。

所述的程控热打印头的加热阵列由一排等间距的加热单元组成，每个加热单元可以独立开启或关闭。

还包括设置于多波长可调光纤光栅滤波器和光纤耦合器之间的第二宽带线性啁啾光纤布拉格光栅和三端口光纤环形器，所述三端口光纤环形器第一端口经光纤接至多波长可调光纤光栅滤波器，所述三端口光纤环形器的第三端口经光纤接至光纤耦合器，所述三端口光纤环形器的第二端口则接至第二宽带线性啁啾光纤布拉格光栅，所述第二宽带线性啁啾光纤布拉格光栅工作于反射模式。

还包括第一偏振控制器和第二偏振控制器，所述第一偏振控制器位于多波长可调光纤光栅滤波器和三端口光纤环形器之间，所述的第二偏振控制器位于半导体光放大器和光纤耦合器之间。

所述可编程控制器控制程控热打印头的加热阵列的不同间距的加热单元加热。

所述可编程控制器控制程控热打印头的加热阵列的加热局部的数量可调，可以同时加热两个局部或多个局部。

光纤耦合器输出端分光比为10/90~20/80。

技术效果：

由于第一宽带线性啁啾光纤布拉格光栅被加热局部的位置和数量分别决定了透射峰的波长和数量，可编程控制器根据具体需求来控制程控热打印头加热阵列相应位置的局部加热。可以控制一种可编程多波长可调光纤激光器选择所需的激射波长及波长间隔，如此，一种可编程多波长可调光纤激光器便可实现全数字化控制。并且使得激光波长切换时间短，频率定位精度高，更灵活，实现快速扫描与灵活寻址，且可以对输出激光波长连续调谐。

附图说明

图1是本发明第一种实施例的主视示意图；