[发明专利]一种宽带类噪声激光器及宽带类噪声脉冲的产生方法

权利要求书

1.一种宽带类噪声激光器，其特征在于：该激光器包括波分复用器(1)、第一色散位移光纤(21)、第二色散位移光纤(22)、第三色散位移光纤(23)、第一超高数值孔径光纤(31)、第二超高数值孔径光纤(32)、高非线性光纤(4)、光纤耦合器(5)、第一偏振控制器(61)、第二偏振控制器(62)、第三偏振控制器(63)、光隔离器(7)、掺铒光纤(8)、偏振光束分束器(9)、光纤偏振器(10)、标准单模光纤(14)；波分复用器(1)、第一色散位移光纤(21)、第一超高数值孔径光纤(31)、高非线性光纤(4)、第二超高数值孔径光纤(32)、第二色散位移光纤(22)、光纤耦合器(5)、第一偏振控制器(61)、第三色散位移光纤(23)、光隔离器(7)、光纤偏振器(10)、第二偏振控制器(62)以及掺铒光纤(8)通过标准单模光纤(14)依次连接成光纤环形腔；光纤耦合器(5)的第二输出端口(53)通过单模光纤(14)依次连接第三偏振控制器(63)以及偏振光束分束器(9)；在波分复用器(1)的泵浦输入端(11)输入连续泵浦光，Pass端口(13)连接第一色散位移光纤(21)的一端，所述第一色散位移光纤(21)的另一端熔接第一超高数值孔径光纤(31)的一端，第一超高数值孔径光纤(31)的另一端熔接高非线性光纤(4)的一端，高非线性光纤(4)的另一端熔接第二超高数值孔径光纤(32)的一端，第二超高数值孔径光纤(32)的另一端连接第二色散位移光纤(22)的一端，第二色散位移光纤(22)的另一端连接光纤耦合器(5)的信号输入端口(51)；光纤耦合器(5)的第一输出端口(52)连接第一偏振控制器(61)的一端，第一偏振控制器(61)的另一端熔接第三色散位移光纤(23)的一端，第三色散位移光纤(23)的另一端熔接光隔离器(7)的输入端口，光隔离器(7)的输出端口连接光纤偏振器(10)的输入端口，光纤偏振器(10)的输出端口连接第二偏振控制器(62)的一端，第二偏振控制器(62)的另一端连接掺铒光纤(8)的一端，掺铒光纤(8)的另一端连接波分复用器(1)的Common端口(12)；光纤耦合器(5)的第二输出端口(53)连接第三偏振控制器(63)的一端，第三偏振控制器(63)的另一端连接偏振光束分束器(9)的非保偏输入端口(91)，偏振光束分束器(9)的第一保偏输出端口(92)、第二保偏输出端口(93)，分别输出类噪声脉冲包络里偏振方向相互垂直的两个分量；所述第一偏振控制器(61)选用挤压式偏振控制器，第二偏振控制器(62)选用三桨式偏振控制器。

2.根据权利要求1所述的一种宽带类噪声激光器，其特征在于：所述波分复用器(1)选用反射式波分复用器，工作波长为980/1550nm。

3.根据权利要求1所述的一种宽带类噪声激光器，其特征在于：所述光纤耦合器(5)的第一输出端口(52)、第二输出端口(53)的脉冲强度成比例输出。

4.根据权利要求3所述的一种宽带类噪声激光器，其特征在于：所述光纤耦合器(5)选用5％的输出耦合比；所述光纤耦合器(5)的第一输出端口(52)输出的脉冲强度为输入脉冲强度的95％，第二端口(53)输出的脉冲强度为输入脉冲强度的5％。

5.根据权利要求1所述的一种宽带类噪声激光器，其特征在于：所述光隔离器(7)和光纤偏振器(10)可采用偏振相关隔离器替代，所述偏振相关隔离器是光隔离器(7)和光纤偏振器(10)的功能集成。

6.根据权利要求1所述的一种宽带类噪声激光器，其特征在于：所述标准单模光纤(14)选用28e标准单模光纤。

7.一种采用权利要求1-6任一所述激光器的宽带类噪声脉冲的产生方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：通过波分复用器将泵浦连续光耦合进光纤激光器内；掺铒光纤吸收了泵浦连续光，受激辐射出长波段的增益脉冲；增益脉冲在光纤激光器腔内震荡；光隔离器使光纤激光器内的脉冲单向运行；增益脉冲经过光纤激光器腔内器件的滤波作用、非线性作用、色散作用、损耗作用，衍化成包含类噪声和拉曼散射光谱成分的脉冲；通过控制高非线性光纤的长度，实现对光纤激光器内脉冲非线性效应的调控，从而控制产生的新光谱成分，产生的光谱成分填补类噪声光谱和拉曼散射光谱之间的凹陷，最终使类噪声光谱和拉曼散射光谱合成宽带类噪声光谱；通过偏振控制器调节宽带类噪声脉冲内超短脉冲的相位，使宽带类噪声光谱的半高宽增大；使用光纤耦合器，输出生成的宽带类噪声脉冲；在光纤激光器腔外，通过调节偏振控制器，调节输出宽带类噪声脉冲包络内的超短脉冲的相位和偏振态；使用偏振光束分束器，将经过光纤激光器腔外偏振控制器调制的宽带类噪声脉冲包络内不同偏振态的超短脉冲，在偏振光束分束器的两个正交偏振输出方向上投影并合成，从而实现对宽带类噪声脉冲不同波长成分的选择，使偏振光束分束器某一输出端口的宽带类噪声光谱的半高宽再次增大。