[发明专利]基于压电陶瓷反馈控制的光脉冲发生器

说明书

本发明的基于压电陶瓷反馈控制的光脉冲发生器属于光通信器件的技术领域，其主要结构包括由泵浦光源(1)、波分复用器(2)、第一光耦合器(3)、偏振控制器(4)等器件构成的主动锁模光纤激光器谐振腔，以及由色散补偿光纤(25)、黑磷可饱和吸收体(26)等器件构成的被动锁模光纤激光器系统和两个自动反馈控制环构成的脉冲优化系统。本发明采用主被动混合锁模技术，并利用光探测器接收部分输出激光，利用单片机反馈控制压电陶瓷实现整个系统输出脉冲的优化，最终使整个系统产生稳定的超短高速光脉冲，操作简单并可达到精确控制。

技术领域

本发明属于光通信器件的技术领域，特别涉及一种基于压电陶瓷反馈控制的光脉冲发生器。

背景技术

国民经济发展迅速，信息时代已经到来，光纤通信技术已渗透到各种通信与信息网络中。光纤激光器是光纤通信的理想光源，与传统的固体激光器相比具有许多优势，近年来得到了广泛的研究。光纤激光器中的锁模光纤激光器是光通信系统中脉冲光源的理想选择。

锁模光纤激光器常见的结构有主动锁模和被动锁模光纤激光器。其中主动锁模光纤激光器输出脉冲宽度窄、频率啁啾小且频率可调谐，因而在超高速光纤通信中有很大的应用前景。

与本发明最接近的现有技术是如附图2所示的主动锁模光纤激光器系统，正弦电压信号作用于铌酸锂(LiNbO₃)调制器，调制器将产生周期性的相位变化或是损耗，周期性的变化作用于谐振腔内循环的脉冲，它们之间的相互影响使得产生锁模序列。LiNbO₃调制器是偏振敏感的，通常在调制器前放置一个偏振控制器来调节调制器的光场偏振态。中心波长通过可调谐滤波器进行调节。

但主动锁模光纤激光器输出激光的光谱比较窄，很难得到超窄脉冲，而且主动锁模光纤激光器的腔长一般都较长，容易受到外界的影响，导致其稳定性较差。

被动锁模光纤激光器结构简单、成本低且可靠性高，是真正的全光纤器件，利用光纤的非线性效应，可以产生最短的光学脉冲，但其输出脉冲重复频率的稳定性差，不能外界调控。

综上所述，目前现有的主动或被动锁模光纤激光器系统均各自存在固有的缺点，尤其由于现有锁模光纤激光器系统中没有采取有效的自动控制，使得输出光脉冲的稳定性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服背景技术中锁模光纤激光器存在的缺点，提供一种基于压电陶瓷反馈控制的光脉冲发生器，以产生稳定的超高速脉冲为目的。

本发明的技术方案如下：

一种基于压电陶瓷反馈控制的光脉冲发生器，其结构有，泵浦光源1与波分复用器2的980nm端相连，波分复用器2的1550nm端与第一光耦合器3的输入端相连；第一光耦合器3的10％输出端与偏振控制器4的一端相连，偏振控制器4的另一端与由微波源6驱动的铌酸锂调制器5的输入端相连；铌酸锂调制器5的输出端与缠绕在第一PZT压电陶瓷7上的光纤的一端相连；所述的缠绕在第一PZT压电陶瓷7上的光纤的另一端与第二光耦合器8的一个输入端相连；第二光耦合器8的另一个输入端与第一光隔离器9的输入端相连；第一光隔离器9的输出端与掺铒光纤10的一端相连，掺铒光纤10的另一端与波分复用器2的公共端相连；