盲专网 - 一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器

专利申请流程有哪些步骤？

申请

申请号：指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。

申请日：提出专利申请之日。

2020-12-01

申请公布

申请公布指发明专利申请经初步审查合格后，自申请日（或优先权日）起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。

申请公布号：专利申请过程中，在尚未取得专利授权之前，国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。

申请公布日：申请公开的日期，即在专利公报上予以公开的日期。

2021-03-23

授权

授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由，授予发明专利权；或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由，授予实用新型专利权或外观设计专利权。

2021-09-07

预估到期

发明专利权的期限为二十年，实用新型专利权期限为十年，外观设计专利权期限为十五年，均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。

2040-12-01

基本信息

有效性	有效专利	专利类型	发明专利
申请号	CN202011383049.1	申请日	2020-12-01
公开/公告号	CN112448256B	公开/公告日	2021-09-07
授权日	2021-09-07	预估到期日	2040-12-01
申请年	2020年	公开/公告年	2021年
缴费截止日
分类号	H01S3/067 、H01S3/08 、H01S3/098	主分类号	H01S3/067
是否联合申请	独立申请	文献类型号	B
独权数量	1	从权数量	8
权利要求数量	9	非专利引证数量	0
引用专利数量	5	被引证专利数量	0
非专利引证
引用专利	CN110048295A、CN101483307A、US2010061407A1、CN101483308A、CN102208739A	被引证专利
专利权维持	2	专利申请国编码	CN
专利事件		事务标签	公开、实质审查、授权

申请人信息

申请人	杭州电子科技大学	第一申请人	杭州电子科技大学
专利权人	杭州电子科技大学	当前专利权人	杭州电子科技大学
发明人	崔文翔、周雪芳、毕美华、杨国伟、王天枢	第一发明人	崔文翔
地址	浙江省杭州市经济技术开发区白杨街道2号大街1158号	邮编	310018
申请人数量	1	发明人数量	5
申请人所在省	浙江省	申请人所在市	浙江省杭州市

代理人信息

代理机构

专利代理机构是经省专利管理局审核，国家知识产权局批准设立，可以接受委托人的委托，在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。

浙江千克知识产权代理有限公司

代理人

专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务，取得一定资格的人。

周希良

摘要

本发明涉及一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，波分复用器与泵浦源连接，并与掺铒光纤、第一光环行器依次连接；波分复用器的另一侧端口与第二光环行器连接；第一光环行器的一侧端口与第二光耦合器、光衰减器、第三光耦合器、第二光环行器的一侧端口依次连接；第三光耦合器还与第一偏振控制器、保偏光纤依次连接构成环形回路；第一光环行器的另一侧端口与第一光耦合器、单模光纤、第三偏振控制器、偏振相关隔离器、第二偏振控制器、第二光环行器的另一侧端口依次连接。本发明的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，可实现锁模操作和单双波长操作，且两种操作可以互相切换。

摘要附图
说明书附图：图1
说明书附图：图2
说明书附图：图3
说明书附图：图4

法律状态

序号	法律状态公告日	法律状态	法律状态信息
1	2021-09-07	授权
2	2021-03-23	实质审查的生效	IPC(主分类): H01S 3/067 专利申请号: 202011383049.1 申请日: 2020.12.01
3	2021-03-05	公开

权利要求

权利要求书是申请文件最核心的部分，是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。

1.一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，其特征在于：包括泵浦源、波分复用器、掺铒光纤、第一光环行器、第二光环行器、保偏光纤、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第三偏振控制器、偏振相关隔离器、单模光纤、第一光耦合器、第二光耦合器、第三光耦合器、光衰减器；所述波分复用器与泵浦源连接，并与掺铒光纤、第一光环行器依次连接；
波分复用器的另一侧端口与第二光环行器连接；第一光环行器的一侧端口与第二光耦合器、光衰减器、第三光耦合器、第二光环行器的一侧端口依次连接；第三光耦合器还与第一偏振控制器、保偏光纤依次连接构成环形回路；第一光环行器的另一侧端口与第一光耦合器、单模光纤、第三偏振控制器、偏振相关隔离器、第二偏振控制器、第二光环行器的另一侧端口依次连接。

2.如权利要求1所述的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，其特征在于，所述第二光耦合器还与光谱仪连接。

3.如权利要求1所述的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，其特征在于，所述第一光耦合器还与光电探测器固定连接。

4.如权利要求3所述的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，其特征在于，所述光电探测器在远离第一光耦合器的端部与示波器固定连接。

5.如权利要求2所述的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，其特征在于，所述第二光耦合器与第一光环行器连接的端口为90％端口，与光谱仪连接的端口为
10％端口。

6.如权利要求3所述的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，其特征在于，所述第一光耦合器与单模光纤连接的端口为90％端口，与光电探测器连接的端口为
10％端口。

7.如权利要求1所述的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，其特征在于，所述第三光耦合器与第二光环行器连接的端口为50％端口，与第一偏振控制器连接的端口为50％端口。

8.如权利要求1所述的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，其特征在于，所述第一光耦合器、第二光耦合器、第三光耦合器的工作范围为1530nm‑1570nm。

9.如权利要求1所述的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，其特征在于，所述掺铒光纤的增益范围为1530nm‑1570nm。

说明书

技术领域

[0001] 本发明属于光通信技术领域，具体涉及一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器。

背景技术

[0002] 多波长光纤激光器可以产生一个波长或者两个波长，可以满足大容量光纤通信系统的要求，大大降低了通信系统的成本，发展迅速。多波长光纤激光器因其经济性高在光纤传感器以及波分复用系统等方面有广阔的应用前景。

[0003] 至于光纤激光器，以产生飞秒级的超短脉冲，它的应用非常广泛，不仅可以作为光源用于波长变换和信号处理等领域，而且常常用于生物医疗、材料加工、激光雷达等领域。锁模光纤激光器因其成本低、可靠性好而来越受到人们的关注。

[0004] 迄今为止，已经有很多种方法可以实现多波长输出，比如使用马赫‑曾德尔干涉仪、相移光栅、Sagnac环等。Sagnac环作为一种特殊的梳状滤波器，有着结构简单，可调谐性好，经济性好等优点，被广泛应用于光纤通信领域。实现锁模的方法也有很多，比如NPR、NALM和石墨烯等。NPR锁模技术是全光纤化结构，它的结构非常简单，具有高损伤阈值，因此在锁模光纤激光器领域应用广泛。但是在现有技术中尚未具有能够在同一个激光器装置中同时实现锁模和单双波长两种不同操作的光纤激光器。

发明内容

[0005] 基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器。

[0006] 为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

[0007] 一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，包括泵浦源、波分复用器、掺铒光纤、第一光环行器、第二光环行器、保偏光纤、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第三偏振控制器、偏振相关隔离器、单模光纤、第一光耦合器、第二光耦合器、第三光耦合器、光衰减器；所述波分复用器与泵浦源连接，并与掺铒光纤、第一光环行器依次连接；波分复用器的另一侧端口与第二光环行器连接；第一光环行器的一侧端口与第二光耦合器、光衰减器、第三光耦合器、第二光环行器的一侧端口依次连接；第三光耦合器还与第一偏振控制器、保偏光纤依次连接构成环形回路；第一光环行器的另一侧端口与第一光耦合器、单模光纤、第三偏振控制器、偏振相关隔离器、第二偏振控制器、第二光环行器的另一侧端口依次连接。

[0008] 作为优选方案，所述第二光耦合器还与光谱仪连接。

[0009] 作为优选方案，所述第一光耦合器还与光电探测器固定连接。

[0010] 作为优选方案，所述光电探测器在远离第一光耦合器的端部与示波器固定连接。

[0011] 作为优选方案，所述第二光耦合器与第一光环行器连接的端口为90％端口，与光谱仪连接的端口为10％端口。

[0012] 作为优选方案，所述第一光耦合器与单模光纤连接的端口为90％端口，与光电探测器连接的端口为10％端口。

[0013] 作为优选方案，所述第三光耦合器与第二光环行器连接的端口为50％端口，与第一偏振控制器连接的端口为50％端口。

[0014] 作为优选方案，所述第一光耦合器、第二光耦合器、第三光耦合器的工作范围为1530nm‑1570nm。

[0015] 作为优选方案，所述掺铒光纤的增益范围为1530nm‑1570nm。

[0016] 本发明与现有技术相比，有益效果是：

[0017] 1)可实现锁模操作和单双波长操作，且两种操作可以互相切换；

[0018] 2)结构简单、成本低、激光输出的稳定性好，特别适用于波分复用系统、光传感、光生微波信号源等技术领域。

实施方案

[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

[0024] 实施例1：本实施例的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器，其结构示意图如图1所示，包括泵浦源1、波分复用器2、掺铒光纤3、第一光环行器4‑1、第二光环行器4‑2、保偏光纤10、第一偏振控制器5‑1、第二偏振控制器5‑2、第三偏振控制器5‑3、偏振相关隔离器6、单模光纤7、第一光耦合器8‑1、第二光耦合器8‑2、第三光耦合器8‑3、光衰减器9。

[0025] 泵浦源连接一窄线宽可调谐激光器，波分复用器的k端口与泵浦源通过光纤连接，且波分复用器的m端口与掺铒光纤的一端通过光纤连接，掺铒光纤的另一端通过光纤与第一光环行器的o端口连接；波分复用器的l端口与第二光环行器的i端口通过光纤连接；第一光环行器的n端口与第二光耦合器的f端口、第二光耦合器的e端口、光衰减器、第三光耦合器的b端口、第二光环行器的h端口通过光纤依次连接；第三光耦合器的c端口还与第一偏振控制器、保偏光纤、第三光耦合器的d端口通过光纤依次连接构成环形回路；第一光环行器的另一侧p端口与第一光耦合器的q端口、第一光耦合器的r端口、单模光纤、第三偏振控制器、偏振相关隔离器、第二偏振控制器、第二光环行器的另一侧j端口通过光纤依次连接。

[0026] 下面将结合上述结构对本发明的原理做进一步说明：调节光衰减器为最小损耗时，激光器实现单双波长的操作，窄线宽可调谐激光器输出的980nm泵浦信号经过波分复用器后，在EDF中放大后，经第二光环行器的i端口流入h端口，进入由一个50/50光耦合器、一根保偏光纤和一个偏振控制器组成的Sagnac环当中滤波，产生的波形通过耦合器的a端口流入b端口，然后通过光衰减器，流入一个90/10的耦合器，90％顺时针返回腔内，经过环行器1的n端口流入o端口，继续循环，10％的激光输出由光谱仪11(AQ6370B)来进行观测。

[0027] 当调节光衰减器损耗为30dB时，激光器实现锁模的操作，窄线宽可调谐激光器输出的980nm泵浦信号经过波分复用器后，在EDF中放大后，经第一光环行器的o端口流入p端口，进入SMF中，然后通过依次连接的一个偏振控制器、一个偏振相关隔离器和另一个偏振控制器构成锁模器件，然后经过第二环行器的j端口流入i端口，继续循环，其中第一光环行器和单模光纤之间有90/10的耦合器，90％使光在谐振腔内循环，10％的激光输出由光电探测器12和示波器13(Tektronix MDO3052)来进行观测。

[0028] 本实施例的的使用方法如下：

[0029] 实现单双波长操作时：开启泵浦源，调节泵浦功率，调节光衰减器为最小损耗。选择合适的掺铒光纤和保偏光纤，调节偏振控制器在端口g可以实现单双波长的输出。单波长输出图像如图2所示，双波长输出图像如图3所示。

[0030] 实现锁模操作时：开启泵浦源，调节泵浦功率，调节光衰减器损耗为30dB。选择合适的掺铒光纤，调节偏振控制器和偏振控制器在端口s可以实现锁模的输出。锁模输出图像如图4所示。

[0031] 应当说明的是，以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

附图说明

[0019] 图1是本发明实施例1的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器的结构示意图；

[0020] 图2是本发明实施例1的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器的单波长输出图像；

[0021] 图3是本发明实施例1的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器的双波长输出图像；

[0022] 图4是本发明实施例1的一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器的锁模输出图像。

首页 > 专利 > 杭州电子科技大学 > 一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器专利详情

一种同时实现锁模与可切换单双波长的光纤激光器 0 0

技术领域

背景技术

发明内容

实施方案

附图说明