[发明专利]一种高阶群速度锁定矢量孤子激光器及产生方法

权利要求书

1.一种高阶群速度锁定矢量孤子激光器，其特征在于：包括泵浦源(1)以及由波分复用器(2)、掺铒光纤(3)、保偏光纤(4)、光纤耦合器(5)、光环行器(6)和偏振控制器Ⅰ(8)通过单模被动光纤依次连接成光纤环形腔；光环行器(6)的一端连接半导体可饱和吸收镜(7)，将半导体可饱和吸收镜(7)耦合进光纤环形腔内形成光纤兼容型器件；光纤耦合器(5)的输出端通过单模被动光纤依次连接偏振控制器Ⅱ(9)、偏振分束器(10)，所述偏振分束器(10)为光纤耦合型；偏振分束器的2个输出端口所用光纤为保偏光纤，因此获得的高阶群速度锁定矢量孤子输出能保持其偏振态；没有经过偏振分束器的光谱具有明显的矢量孤子的双边带特征，双边带的间距表征两个正交偏振方向中心波长的偏移，此偏移量为1nm，经过偏振分束器后形成高阶群速度锁定矢量孤子，纵轴的光谱图的中心波长处有一个深的沟；泵浦源(1)通过波分复用器(2)的泵浦光输入端口把泵浦光注入光纤环形腔，所述光纤耦合器(5)的输出端输出基阶群速度锁定矢量孤子激光脉冲，偏振控制器Ⅱ(9)联合偏振分束器(10)将基阶群速度锁定矢量孤子转变为高阶群速度锁定矢量孤子激光脉冲。

2.如权利要求1所述的一种高阶群速度锁定矢量孤子激光器，其特征在于:所述的泵浦源(1)采用单模光纤耦合的半导体激光器，波长为1480nm或980nm。

3.如权利要求1所述的一种高阶群速度锁定矢量孤子激光器，其特征在于:所述的波分复用器(2)的工作波长是1480/1550nm或980/1550nm。

4.如权利要求1所述的一种高阶群速度锁定矢量孤子激光器，其特征在于:所述的掺铒光纤(3)采用2m长的掺铒光纤作为激光增益介质，型号为Er110-4/125。

5.如权利要求1所述的一种高阶群速度锁定矢量孤子激光器，其特征在于:所述的保偏光纤(4)采用0.25m长的保偏光纤，型号为PM1550-XP，增加光纤环形腔的双折射。

6.如权利要求1所述的一种高阶群速度锁定矢量孤子激光器，其特征在于:所述光纤耦合器(5)采用80：20光纤耦合器。

7.如权利要求1所述的一种高阶群速度锁定矢量孤子激光器，其特征在于:所述偏振控制器Ⅰ(8)和偏振控制器Ⅱ(9)均采用三片线圈旋转式偏振控制器。

8.一种采用权利要求 1-7任一激光器的高阶群速度锁定矢量孤子产生方法；其特征在于：具体步骤如下：

通过腔外偏振控制器Ⅱ有效调节腔内输出的基阶群速度锁定矢量孤子两正交成分之间的相位，使相位差为2π的整数倍,随后经过偏振控制器Ⅱ后基阶群速度锁定矢量孤子通过偏振分束器，基阶矢量孤子的两个正交成分分别在偏振分束器的横轴和纵轴上投影；当基阶群速度锁定矢量孤子两个偏振成分之间的时域间隔比较小时，横轴的投影结果为两个同相位的脉冲的叠加成一个单峰脉冲，纵轴投影结果为双峰脉冲，两个峰之间的相位差为π，称之为“1+2”型高阶群速度锁定矢量孤子；当基阶群速度锁定矢量孤子两个偏振成分之间的时域间隔比较大时，横轴的投影结果为双峰脉冲，两个峰同相位，纵轴投影结果为双峰脉冲，两个峰之间的相位差为π，称之为“2+2”型高阶群速度锁定矢量孤子。

9.根据权利要求8所述的一种高阶群速度锁定矢量孤子产生方法；其特征在于：偏振控制器Ⅱ为三片线圈旋转式偏振控制器。