[发明专利]一种产生啁啾布里渊动态光栅的装置

说明书

一种产生啁啾布里渊动态光栅的装置，属于光学领域。本发明为了解决现有布里渊动态光栅为相干光产生的周期均匀的光栅，无法实现线性啁啾和可调光延时量的问题。本发明三号激光器的光信号输出端与高吸收光纤连通；一号激光器和二号激光器分别连接相应的光纤耦合器，一号偏振控制器与高双折射光子晶体光纤连通，光子晶体光纤与偏振合束器连通；三号光纤耦合器与相位调制器和二号光纤耦合器连通，二号偏振控制器与偏振合束器连通；四号激光器与强度调制器连通，强度调制器与矢量网络分析仪和环形器连通，三号偏振控制器与偏振合束器连通；光电探测器与矢量网络分析仪连通。本发明实现了线性啁啾和可调光延时量连续可变。

技术领域

本发明涉及一种产生啁啾布里渊动态光栅的装置，属于光学领域。

背景技术

上世纪90年代中期发展起来的光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating，FBG)技术为全光处理微波信号提供了一种灵活的方法。FBG作为波长选择的延时器件可以提供与微波频率无关的真延时，其中线性啁啾FBG因延时量连续可控而被广泛采用，例如用于光控相控阵天线的微波移相器和微波光子滤波器等。由线性啁啾FBG的特性可知，光波反射点的位置与波长呈线性关系，因此通过连续调谐激光器的输出波长即可得到连续的延时量。然而，FBG是一种永久性的静态光栅，一经制作，其各种参数就很难改变，而且受到制作工艺的限制，很难制作出长度在米量级以上的线性啁啾FBG。因此，为了实现更为灵活的微波信号处理，探索一种参数可控的动态光栅就具有极大的吸引力和潜在的应用价值。

近年来利用光纤中受激布里渊散射(stimulated Brillouin scattering,SBS)的窄带放大特性对光载微波信号进行全光处理是微波光子学领域的研究热点。国际上有关此方向的代表性研究小组有美国喷气推进实验室的X.Steve Yao教授，西班牙那瓦拉大学A.Losyssa教授，以色列特拉维夫大学M.Tur教授，澳大利亚悉尼大学R.A.Minasian教授等。国内的研究机构中，浙江大学章献民教授开展了基于SBS的微波频率测量、光电振荡器、微波信号产生等研究，中科院半导体研究所祝宁华教授开展了基于SBS的正交单边带调制、微波频率测量等研究，暨南大学关柏鸥教授开展了基于SBS的微波光子移相器研究。

在SBS过程中两束反向传输的光波(泵浦光和斯托克斯光)通过电致伸缩效应激发出的相干声波场可以认为是一种动态光栅，又被称为光纤布里渊动态光栅，这一概念由日本东京大学Kazuo Hotate教授的研究小组于2008年首次提出。作为一种全光产生和控制的光栅技术引入微波光子学领域，布里渊动态光栅为全光微波信号处理提供了一个新的途径；但目前国际上的研究仅限于均匀布里渊动态光栅的产生和应用，这是因为布里渊动态光栅是由两束高度相干的泵浦光在光纤中干涉驱动产生，光栅的周期由泵浦光波长决定，因此产生的是周期均匀的光栅。如果把啁啾的特性引入布里渊动态光栅，使其在调控灵活的基础上能够实现光波延时量的连续可变，则无疑将为其在全光微波信号处理领域开辟更加广阔的应用空间。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，根据本发明的一个方面，本发明旨在提出一种产生啁啾布里渊动态光栅的装置，来解决现有布里渊动态光栅为相干光产生的周期均匀的光栅，无法实现线性啁啾和可调光延时量的问题。

本发明提出的一种产生啁啾布里渊动态光栅的装置，包括一号激光器、二号激光器、三号激光器、四号激光器、锁相环、一号光纤耦合器、二号光纤耦合器、三号光纤耦合器、一号偏振控制器、函数发生器、相位调制器、高吸收光纤、高双折射光子晶体光纤、掺铒光纤放大器、二号偏振控制器、偏振合束器、强度调制器、环形器、三号偏振控制器、矢量网络分析仪和光电探测器；