[发明专利]双泵浦傅立叶域锁模光纤光学参量振荡器

摘要

本发明涉及了一种光纤光学参量振荡器实现傅立叶域锁模激光输出的方法和设备。本发明中两个半导体激光器输出的种子光经相位调制及高功率光放大器放大后作为泵浦光，泵浦光从波分复用器的泵浦输出端出来经过偏振控制器之后进入高非线性光纤，由于光纤非线性效应，在高非线性光纤中，部分泵浦光转化为信号光；信号光经过第二个光隔离器、色散位移光纤、可调谐滤波器后，大部分能量从功率分比为9∶1的光耦合器的大功率分比输出端经过波分复用器反馈到高非线性光纤之中，从而形成了谐振激光输出；在可调谐滤波器调制频率等于激光器谐振腔基频的时候，可以获得傅立叶域锁模激光输出。本发明实现了光纤光学参量振荡器的傅立叶域锁模激光输出，在光层析成像、光纤光栅传感等领域具有重要的应用价值，具有波长扫描频率高、激光输出光谱调谐范围灵活控制等优点。

主权项

基于双泵浦傅立叶域锁模光纤光学参量振荡器的傅立叶域锁模激光输出方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)开启两个半导体激光器，设置输出功率为1～20mW。两个半导体激光器输出的泵浦种子光注入功率分比1∶1的光耦合器后从功率分比1∶1的光耦合器的同一输出端口输出；从功率分比为1∶1的光耦合器输出的泵浦种子光进入相位调制器的输入端。(2)在相位调制器上加载3.5‑Gb/s‑(231‑1)的伪随机码驱动信号。泵浦种子光经过相位调制器后线宽得到了扩展，因而抑制了其在高非线性光纤的布里渊效应。经过相位调制器的泵浦种子光进入高功率光放大器的输入端。(3)开启高功率光放大器，使得经过高功率光放大器的泵浦种子光被放大，经过光功率放大器后的泵浦功率达到1W以上。经过高功率光放大器放大后的泵浦光经过第一个光隔离器后进入波分复用器的泵浦输入端。波分复用器、偏振控制器、高非线性光纤、第二个光隔离器、色散位移光纤、可调谐滤波器、功率分比为9∶1的光耦合器构成了双泵浦傅立叶域锁模光纤光学参量振荡器的环形谐振器。(4)根据双泵浦傅立叶域锁模光纤光学参量振荡器的环形谐振器腔长L确定驱动可调谐滤波器的调制频率ff＝c/nL       (1)其中，L为波分复用器、偏振控制器、高非线性光纤、第二个光隔离器、色散位移光纤、可调谐滤波器、功率分比为9∶1的光耦合器连接形成环形谐振腔的总长度，n为光纤有效折射率，c为真空光速；放大后的泵浦光从波分复用器的泵浦输出端出来经过偏振控制器之后进入高非线性光纤，由于光纤非线性效应，在高非线性光纤中，部分泵浦光转化为信号光；信号光经过第二个光隔离器、色散位移光纤、可调谐滤波器后，大部分能量从功率分比为9∶1的光耦合器的大功率分比输出 端经过波分复用器反馈到高非线性光纤之中，从而形成了谐振激光输出；根据傅立叶域锁模光纤激光器理论，在可调谐滤波器调制频率等于激光器谐振腔基频的时候，可以获得傅立叶域锁模激光输出。(5)调节偏振控制器，使得功率分比为9∶1的光耦合器的小功率分比输出端输出的激光能量达到最大值。