[发明专利]可调方形、三角形光脉冲合成器

说明书

技术领域

本发明涉及光通信、激光领域，尤其涉及一种可调方形、三角形光脉冲合成器。

背景技术

随着科学技术的发展，尤其是信息技术的飞速进步，超短激光脉冲呈现出日新月异的发展，人们已产生了皮秒乃至飞秒级的超短脉冲。但是，目前基于锁模技术的传统光脉冲产生方案，通常只能输出高斯形或双曲正割形脉冲，不能满足特殊应用场合的需要。

光脉冲波形合成技术可以对光脉冲的幅度、相位、以及偏振方向进行控制，从而产生任意波形的光波脉冲。目前光脉冲波形合成方案主要包括：(1)基于空间4f傅里叶变换的光脉冲波形合成系统：主要由一对衍射光栅、透镜和一个脉冲整形模板组成，其中衍射光栅起到将光脉冲的各光频成分扩散和重新组合的作用；透镜起到傅里叶变换和反变换的作用；模板相当于空间调制器或空间滤波器，通过设计不同的模板对各光频率成分的幅度或相位进行调节，使得输出的光脉冲波形发生变化。但是，由于采用衍射光栅和透镜体光学器件，这种系统缺乏必要的紧凑性和牢固度，空间震动和元件光洁度等会对合成的光脉冲质量造成影响。(2)基于光纤光栅的光脉冲波形合成系统，如P.Petropoulos等人利用特殊设计的超结构光纤布拉格光栅，获得了矩形超短光脉冲[P.Petropoulos,M.Ibsen,A.D.Ellis,D.J.Richardson,“RectangularpulsegenerationbasedonpulsereshapingusingasuperstructuredfiberBragggrating”,JournalofLightwaveTechnology,2001,19(5):746-752]；Reza等人采用光栅同向耦合器，获得了三角形超短光脉冲[RezaAshrafi,MingLi,SophieLaRochelle,JosaAzana,“Superluminalspace-to-timemappingingrating-assistedco-directionalcouplers”,OpticsExpress,2013,21(5):6249-6256]。但是，光纤光栅一旦制成其结构参数固定，光谱响应性能便不能改变，致使为获得多种光脉冲波形，需要预定与之匹配的多个光纤光栅，成本较高。

综上所述，目前光脉冲波形合成系统结构复杂、调节灵活性差，极大地限制了激光、光通信领域的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有光脉冲波形合成器暴露出的不足，提出一种可调方形、三角形光脉冲合成器。

本发明的技术方案：

一种可调方形、三角形光脉冲合成器，包括，锁模激光器、第一1×3光耦合器、第二1×3光耦合器、第一、第二、第三可调光衰减器、第一、第二、第三光微环谐振腔、光电探测器；其构成器件的连接：

锁模激光器的输出与第一1×3光耦合器的一字端口连接，第一1×3光耦合器的第一分叉端口经第一可调光衰减器与第二1×3光耦合器的第一分叉端口相连，第一1×3光耦合器的第二分叉端口与第一光微环谐振腔的输入端口相连，第一光微环谐振腔的输出经第二可调光衰减器与第二1×3光耦合器的第二分叉端口相连；第一1×3光耦合器的第三分叉端口与第二光微环谐振腔的输入端口相连，第二光微环谐振腔的输出端口与第三光微环谐振腔的输入端口相连，第三光微环谐振腔的输出经第三可调光衰减器与第二1×3光耦合器的第三分叉端口相连，第二1×3光耦合器的一字端口与光电探测器相连。

所述的第一、第二、第三光微环谐振腔的结构参数相同。

本发明提出的可调方形、三角形光脉冲合成器，有益效果具体为：通过改变可调光衰减器的光功率衰减量，能将锁模激光器输出的高斯形或双曲正割形光脉冲整形合成为方形或三角形光脉冲。

附图说明

图1可调方形、三角形光脉冲合成器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1，一种可调方形、三角形光脉冲合成器，包括，锁模激光器4、第一1×3光耦合器31、第二1×3光耦合器32、第一、第二、第三可调光衰减器11、12、13、第一、第二、第三光微环谐振腔1、2、3、光电探测器5；其构成器件的连接：

锁模激光器4的输出与第一1×3光耦合器31的一字端口连接；

第一1×3光耦合器31的第一分叉端口经第一可调光衰减器11与第二1×3光耦合器32的第一分叉端口相连；