[发明专利]一种2μm波段的光孤子产生装置

权利要求书

1.一种2μm波段的光孤子产生装置，其特征在于，包含：

掺铒光纤放大器，用于产生1.55μm波段的泵浦光脉冲；

非线性光纤环形镜，包含依次连接成环形的第一波分复用器、用于实现群速度匹配的碲酸盐光子晶体光纤、第二波分复用器以及中间耦合器；所述中间耦合器为3dB耦合器，分光比是50:50，以及，

依次连接成环形的所述中间耦合器、光隔离器、用于输出2μm波段光孤子的输出耦合器、单模光纤、用于接入种子光的第三波分复用器及掺铥光纤；所述光孤子产生装置用于产生2μm波段的双曲正割型光孤子脉冲；

掺铒光纤放大器的输出端连接第一波分复用器的1.55μm波段光输入端，第一波分复用器还具有第一输入输出端口和第二输入输出端口，第一波分复用器的第二输入输出端口连接碲酸盐光子晶体光纤的第一输入输出端，第二波分复用器具有第一输入输出端口、第二输入输出端口以及1.55μm波段光输出端口，第二波分复用器具有第一输入输出端口连接碲酸盐光子晶体光纤的第二输入输出端，中间耦合器具有第一输入输出端口、第二输入输出端口、输入端口及输出端口，中间耦合器的第一输入输出端口连接第二波分复用器的第二输入输出端口，中间耦合器的第二输入输出端口连接第一波分复用器的第一输入输出端口，中间耦合器的输出端口连接光隔离器的输入端，输出耦合器具有输入端口、输出端口以及光孤子输出端口，输出耦合器的输入端口连接光隔离器的输出端，输出耦合器的输出端口连接单模光纤的输入端口，第三波分复用器具有种子光输入端口、输入端口、输出端口，第三波分复用的输入端口连接单模光纤的输出端口，第三波分复用的输出端口连接掺铥光纤的输入端口，掺铥光纤的输出端口连接中间耦合器的输入端口。

2.根据权利要求1所述的光孤子产生装置，其特征在于，所述1.55μm波段的泵浦光脉冲的信号流向顺次为：掺铒光纤放大器、第一波分复用器、碲酸盐光子晶体光纤、第二波分复用器，然后流出；

种子光的流向顺次为：第三波分复用器、掺铥光纤；其中种子光在经过掺铥光纤时产生2μm波段的光；

所述2μm波段的光的流向顺次为：掺铥光纤、非线性光纤环形镜、光隔离器、输出耦合器、单模光纤、第三波分复用器，然后流回掺铥光纤；

2μm波段的光流入和流出非线性光纤环形镜的过程为：2μm波段的光流入中间耦合器后分为两路，一路流向顺次为：第一波分复用器、碲酸盐光子晶体光纤、第二波分复用器，然后流回中间耦合器，另一路流向为：第二波分复用器、碲酸盐光子晶体光纤、第一波分复用器，然后流回中间耦合器两路信号的输出在中间耦合中合为一路输出至光隔离器。

3.根据权利要求1所述的光孤子产生装置，其特征在于，还包括：

第四波分复用器，连接在掺铥光纤与中间耦合器之间，所述2μm波段的光由掺铥光纤流向非线性光纤环形镜具体为：由掺铥光纤流向第四波分复用器，再流向非线性光纤环形镜；所述种子光经由掺铥光纤流入第四波分复用器后流出。

4.根据权利要求1所述的光孤子产生装置，其特征在于，还包括：

环形腔，所述单模光纤、所述掺铥光纤以及所述碲酸盐光子晶体光纤位于该环形腔内。

5.根据权利要求1所述的光孤子产生装置，其特征在于，碲酸盐光子晶体光纤为可以实现1.55μm波段与2.025μm波段的群速度匹配的非线性光纤，具有多层空气孔的正六边形结构，纤芯直径为8μm，包层直径为57μm，空气孔之间的距离为4μm。

6.根据权利要求1所述的光孤子产生装置，其特征在于，所述碲酸盐光子晶体光纤可以实现1.55μm波段与2.025μm波段脉冲的群速度匹配，作为所述光孤子产生装置的锁模元器件，通过强度调制来实现主动锁模。

7.根据权利要求1所述的光孤子产生装置，其特征在于，所述的单模光纤长度为0.1m～2m，所述掺铥光纤长度为0.4m～2.0m，所述碲酸盐光子晶体光纤的长度为0.9445m，所用泵浦脉宽为1.5ps～5ps，所述掺铥光纤增益为0.3dB/m～0.9dB/m。