[发明专利]基于微纳光纤中气体光热效应的全光相位调制系统

权利要求书

1.一种基于微纳光纤中气体光热效应的全光相位调制系统，其特征在于，包括：

信号光源，所述信号光源用于产生信号光；

第一耦合器，所述第一耦合器连接所述信号光源，并将所述信号光从第一输出端和第二输出端分别输出；

相位调制器，所述相位调制器连接在所述第一输出端，所述相位调制器包括泵浦光源，以及光纤气室，所述泵浦光源用于发出控制光；所述光纤气室包括密封内腔，以及位于所述密封内腔中的微纳光纤，所述微纳光纤的外部填充有吸收性气体，所述微纳光纤接收所述控制光与所述信号光，并通过控制光改变所述吸收性气体的温度和折射率以引起所述信号光的相位变化；

匹配臂组件，所述匹配臂组件的输入端连接所述第二输出端；

第二耦合器，所述第二耦合器的第一输入端连接所述相位调制器，且第二输入端连接所述匹配臂组件的输出端；

探测组件，所述探测组件连接所述第二耦合器的输出端。

2.根据权利要求1所述的基于微纳光纤中气体光热效应的全光相位调制系统，其特征在于，所述匹配臂组件包括：压电光纤拉伸器，所述压电光纤拉伸器连接在所述第二输出端；

偏振控制器，所述偏振控制器连接在所述压电光纤拉伸器的出光端，并连接所述第二耦合器。

3.根据权利要求2所述的基于微纳光纤中气体光热效应的全光相位调制系统，其特征在于，所述匹配臂组件还包括：伺服控制器，所述伺服控制器连接所述探测组件和所述压电光纤拉伸器，所述压电光纤拉伸器通过伺服控制器的驱动而将输出信号锁定在最大斜率点。

4.根据权利要求1所述的基于微纳光纤中气体光热效应的全光相位调制系统，其特征在于，所述相位调制器还包括：

波分复用器，所述波分复用器的第一进光端设置在所述泵浦光源的出光端并用于输入所述控制光，且第二进光端用于输入信号光；以及

光纤布拉格光栅，所述光纤布拉格光栅设置在所述光纤气室的出光端，并用于输出信号光而反射控制光；

所述微纳光纤包括：纤尾区，以及锥区；所述纤尾区位于所述锥区的两端。

5.根据权利要求4所述的基于微纳光纤中气体光热效应的全光相位调制系统，其特征在于，所述微纳光纤由单模光纤拉锥制成；

所述锥区直径为0.1-10微米，锥区长度为0.1-10厘米。

6.根据权利要求4所述的基于微纳光纤中气体光热效应的全光相位调制系统，其特征在于，所述泵浦光源与所述波分复用器之间通过光纤连接。

7.根据权利要求4所述的基于微纳光纤中气体光热效应的全光相位调制系统，其特征在于，所述泵浦光源包括：泵浦光激光器，所述泵浦光激光器用于发射控制光；

放大器，所述放大器设置在所述泵浦光激光器的出光端，并用于放大所述控制光；

声光调制器，所述声光调制器设置在所述放大器的出光端，并用于对所述控制光的强度进行调制。

8.根据权利要求7所述的基于微纳光纤中气体光热效应的全光相位调制系统，其特征在于，所述泵浦光源与所述波分复用器之间设置有环形器。

9.根据权利要求4所述的基于微纳光纤中气体光热效应的全光相位调制系统，其特征在于，所述光纤布拉格光栅的反射带宽为0.1-10纳米，中心波长与所述控制光的波长相对应，反射率为99％。

10.根据权利要求1-9任一所述的基于微纳光纤中气体光热效应的全光相位调制系统，其特征在于，所述吸收性气体包括：乙炔、甲烷或/和二氧化碳。