[发明专利]一种全光纤无损耗级联式脉冲展宽器

权利要求书

1.一种全光纤无损耗级联式脉冲展宽器，其特征在于，包括至少一个泵浦源，以及若干个用于对脉冲信号光进行展宽并提供损耗补偿的第一单元，若干个第一单元相互连接形成级联结构；

所述第一单元包括光纤环形器、第一展宽模块和波分复用器，所述光纤环形器的第一端用于接收外部输入的或相邻第一单元输出的脉冲信号光，第二端与第一展宽模块的第一端相连；所述第一展宽模块的第二端与波分复用器的第一端相连；所述波分复用器的第二端与泵浦源的输出端相连；光纤环形器的第三端与相邻第一单元中的光纤环形器的第一端相连，最后一个第一单元中的光纤环形器的第三端作为脉冲信号光的输出端。

2.如权利要求1所述的全光纤无损耗级联式脉冲展宽器，其特征在于，工作时，脉冲信号光由所述光纤环形器的第一端进入第一单元，经光纤环形器的第二端传输至所述第一展宽模块；所述泵浦源产生的泵浦光通过所述波分复用器耦合到第一展宽模块中，所述第一展宽模块吸收泵浦光后产生粒子数反转，对接收到的脉冲信号光进行放大以补偿器件损耗；脉冲信号光得到第一展宽模块的色散量实现脉冲展宽并被所述第一展宽模块反射至光纤环形器的第二端，由光纤环形器第三端进入下一个第一单元；经过若干个级联的第一单元，脉冲信号光得到多个第一展宽模块的色散量，实现超大色散量的脉冲展宽。

3.如权利要求2所述的全光纤无损耗级联式脉冲展宽器，其特征在于，所述第一展宽模块包括被动光纤啁啾光纤布拉格光栅和掺稀土光纤，或者掺稀土光纤啁啾光纤布拉格光栅；各级第一单元选用相同或不同的第一展宽模块；

所述掺稀土光纤啁啾光纤布拉格光栅为采用掺稀土光纤材料制作的啁啾光纤布拉格光栅，用于对脉冲信号光进行放大以补偿器件损耗，并用于提供色散量对脉冲信号光进行展宽；

所述被动光纤啁啾光纤布拉格光栅的第一端与光纤环形器的第二端相连，第二端与掺稀土光纤的第一端相连，所述掺稀土光纤的第二端与波分复用器的第一端相连；

通过泵浦所述掺稀土光纤实现对脉冲信号光的放大，脉冲信号光由于被动光纤啁啾光纤布拉格光栅造成的损耗由在掺稀土光纤中产生的增益进行补偿；脉冲信号光得到被动光纤啁啾光纤布拉格光栅的色散量实现脉冲展宽。

4.如权利要求1或3所述的全光纤无损耗级联式脉冲展宽器，其特征在于，还包括若干个用于对脉冲信号光进行展宽的第二单元；

所述第二单元包括光纤环形器和第二展宽模块；所述光纤环形器的第一端与相邻的第一单元或第二单元中的光纤环形器的第三端相连，第二端与第二展宽模块相连，第三端与相邻的第一单元或第二单元中的光纤环形器的第一端相连。

5.如权利要求4所述的全光纤无损耗级联式脉冲展宽器，其特征在于，所述第二展宽模块为掺稀土光纤啁啾光纤布拉格光栅、被动光纤啁啾光纤布拉格光栅中的任一种，各级第二单元选用相同或不同的第二展宽模块。

6.如权利要求3或5所述的全光纤无损耗级联式脉冲展宽器，其特征在于，当所述泵浦源的数量与第一单元的数量相同时，第一单元中的波分复用器的第二端分别与所述泵浦源的输出端相连。

7.如权利要求3或5所述的全光纤无损耗级联式脉冲展宽器，其特征在于，当所述泵浦源的数量少于第一单元的数量时，所述第一单元还包括光纤分束器，所述光纤分束器的一端与泵浦源的输出端相连，另一端与部分或全部第一单元中的波分复用器的第二端相连；所述光纤分束器用于将泵浦源输出的泵浦光分为多路输出。

8.如权利要求7所述的全光纤无损耗级联式脉冲展宽器，其特征在于，所述泵浦源采用半导体激光二极管实现，其波长范围为掺稀土光纤啁啾光纤布拉格光栅或掺稀土光纤中所掺杂稀土元素的吸收波长。