[发明专利]随机布里渊动态光栅的产生装置及方法

说明书

本发明公开了一种随机布里渊动态光栅的产生装置，包括激光源、1×2光纤耦合器、第一电光调制器、第一随机光脉冲发生器、第一光隔离器、第一掺铒光纤放大器、单边带调制器、微波源、第一偏振控制器、第二电光调制器、第二随机光脉冲发生器、第二光隔离器、延迟光纤、第二掺铒光纤放大器、第二偏振控制器、偏振合束器、保偏光纤。本发明利用两个不同重复频率随机变化的随机光脉冲作为两束泵浦光，分别从保偏光纤的两端注入，其偏振方向相同，频差为光纤的布里渊频移，在保偏光纤相遇处产生一个新的布里渊动态光栅。该随机布里渊动态光栅的光栅周期是不均匀的，产生的光栅是随机分布的，可被用于提供随机反馈，实现光子局域化，从而构建随机光纤激光器。

技术领域

本发明涉及布里渊动态光栅技术领域，具体是一种随机布里渊动态光栅的产生装置及方法。

背景技术

布里渊动态光栅(BDG)因具有全光产生、参数灵活可控的优点，已经被应用于光纤传感、可变光延迟、全光信号处理、高精度光谱分析仪等领域。布里渊动态光栅的概念是2008年首次被提出，布里渊动态光栅的产生是通过向光纤两端分别注入偏振方向相同、频率差为布里渊频移的两束泵浦光，在光纤中相遇发生干涉，干涉信号调制光纤的折射率从而形成布里渊动态光栅(Optics Letters,2008,33(9):926-928.)。目前，布里渊动态光栅的产生依据泵浦光的信号格式主要可分为两类：时域系统和相干域系统。在时域系统中，通常采用脉冲光信号作为泵浦光产生布里渊动态光栅；在相干域系统中，通常采用频率被正弦调制的两个同步连续光信号或者两个同步的伪随机码信号作为泵浦光来产生布里渊动态光栅。近来，利用混沌激光作为泵浦光，在保偏光纤中产生了混沌布里渊动态光栅(Optics Communications,2017,396:210-215.)。

发明内容

本发明为了解决现有的布里渊动态光栅因光栅周期均匀、光栅分布规律而无法应用在随机光纤激光器中，提出一种新的布里渊动态光栅产生装置及方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种随机布里渊动态光栅的产生装置，包括：激光源、1×2光纤耦合器、第一电光调制器、第一随机光脉冲发生器、第一光隔离器、第一掺铒光纤放大器、单边带调制器、微波源、第一偏振控制器、第二电光调制器、第二随机光脉冲发生器、第二光隔离器、延迟光纤、第二掺铒光纤放大器、第二偏振控制器、偏振合束器、保偏光纤。

所述激光源的出射端通过单模光纤跳线与1×2光纤耦合器的入射端连接。

所述1×2光纤耦合器的第一个出射端通过单模光纤跳线与第一电光调制器入射端连接；所述第一随机光脉冲发生器的信号输出端与第一电光调制器的信号输入端连接；所述第一电光调制器出射端通过单模光纤跳线与第一光隔离器入射端连接；所述第一光隔离器出射端通过单模光纤跳线与第一掺铒光纤放大器的入射端连接；所述第一掺铒光纤放大器的出射端通过单模光纤跳线与单边带调制器的入射端连接；所述微波源的信号输出端与单边带调制器的信号输入端连接；所述单边带调制器的出射端通过单模光纤跳线与第一偏振控制器的入射端连接。

所述1×2光纤耦合器的第二个出射端通过单模光纤跳线与第二电光调制器入射端连接；所述第二随机光脉冲发生器的信号输出端与第二电光调制器的信号输入端连接；所述第二电光调制器出射端通过单模光纤跳线与第二光隔离器入射端连接；所述第二光隔离器出射端通过单模光纤跳线与延迟光纤一端连接，所述延迟光纤的另一端通过单模光纤跳线与第二掺铒光纤放大器的入射端连接；所述第二掺铒光纤放大器的出射端通过单模光纤跳线与第二偏振控制器的入射端连接；所述第二偏振控制器的出射端通过单模光纤跳线与偏振合束器的入射端连接。

所述保偏光纤的两端分别与第一偏振控制器的出射端和偏振合束器的出射端连接。

一种随机布里渊动态光栅的产生方法(该方法在上述的随机布里渊动态光栅的产生装置中实现)，该方法采用如下步骤实现：

激光源输出激光经过1×2光纤耦合器分成两路泵浦光源。