[实用新型]一种2μm波段的光孤子产生装置

说明书

本实用新型公开了一种2μm波段的光孤子产生装置，包含掺铒光纤放大器、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、中间耦合器、光隔离器、输出耦合器、单模光纤、种子光、第三波分复用器以及掺铥光纤。本实用新型的2μm波段的光孤子产生装置能调节泵浦光以及腔内各参数，得到一个2μm波段的高重频光孤子，光孤子为近变换极限的双曲正割型光孤子，本实用新型可以产生重频达到40GHz的高重频近变换极限光孤子。

技术领域

本实用新型涉及光电子技术领域，更具体地说，涉及一种2μm波段高重频近变换极限光孤子的产生装置。

背景技术

光孤子是一种特殊形式的超短光脉冲，是由光纤中的群速度色散以及自相位调制的共同作用形成的。光孤子在传播过程中能够保持其形状不变，具有传输容量大、误码率低、抗干扰能力强以及不用中继站等优点，在光孤子通信领域具有广泛的应用前景。现有的光孤子通信试验系统主要采用锁模激光器作为光孤子源，特别地，由于掺铥光纤具有较大的增益范围，使得在未来高数据速率和高容量光孤子通信方面，2μm波段(1.8μm～2.3μm)具有较大的发展潜力，同时因为具有高重复率的脉冲激光源是传统和未来光纤通信系统的关键模块之一，使得作为光孤子源的2μm波段高重频锁模激光器在未来将面临巨大的发展。根据变换极限理论，对于给定的脉冲持续时间，满足变换极限的脉冲是具有可能的最小频谱宽度的脉冲，若在光纤通信中发射接近变换极限的脉冲可以使信号光在光纤中传输时受到色散的影响最小化，从而使得传输距离最大化，因此2μm波段的高重频近变换极限光孤子源就显得尤为重要。但是目前工作在2μm波段的锁模激光器仍然存在两个方面的问题，一方面是高重复频率较难实现，绝大部分被动锁模激光器工作在基频输出模式，其输出脉冲的重复频率受限于腔长，难以达到几十GHz的水平。而对于主动锁模激光器，传统的电光调制器虽然可以作为锁模器件实现锁模，但是仍然存在两个局限，一是价格昂贵，二是与传统的1.55μm通信波段(1530nm～1565nm)相比，其调制速率较低；另一方面是，现有的2μm波段的锁模激光器较难实现高重频近变换极限的光孤子输出。因此，为了实现具有高重复率的近变换极限的光孤子输出，采用在光纤中具有～fs响应时间的全光调制是一种解决方法，将主动锁模激光器与外界泵浦源进行同步，利用1.55μm泵浦光与2μm 信号光之间的交叉相位调制作用实现激光器的主动锁模。基于此构成的主动锁模光纤激光器可以作为一种光孤子产生装置，通过调节泵浦源以及腔内参数，在2μm波段产生同时具有高重复频率与近变换极限性质的光孤子。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述的现有技术中无法实现2μm波段高重频近变换极限光孤子输出的问题，提供了一种2μm波段高重频近变换极限光孤子的产生装置。

根据本实用新型的其中一方面，本实用新型为解决其技术问题，提供了一种2μm波段的光孤子产生装置，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；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；