[发明专利]扩展光谱宽度的装置及方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及光通信技术，尤其涉及一种扩展光谱宽度的装置及方法。

背景技术

超连续谱（super-continuum，SC）是指激光在通过非线性材料后，出射激光的光谱中产生了较多新的频率成分，从而使得出射激光的光谱宽度远远大于入射激光的光谱宽度，一般可以达到几百纳米甚至上千纳米。利用光子晶体光纤（(Photonic Crystal Fibers，PCF）产生的超连续谱，具有较高的输出功率、较为平坦的宽带光谱、较好的空间相干性等特性。

利用超连续谱作为光源，已经在光谱学分析、显微镜成像和光相干层析技术等许多领域中有重要的应用。在光通信方面，超连续谱还可以作为高速波分复用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）、光时分复用（Optical Time Division Multiplex，OTDM）的光源。超连续谱还可以应用在光载无线通信（radio-over-fiber，ROF）技术、波长转换、WDM光网的全光再生、光纤的色散测量及光学采样等领域。

为了满足不同应用领域对超连续谱的波长范围的需求，需要获得具有更宽光谱宽度的超连续谱。目前普遍采用的方式为，通过采用具有特殊结构或包括特定材料成分的光纤，在一定程度上扩展超连续谱的光谱宽度。

但是，由于超连续谱的光谱宽度是由激光脉冲的脉冲峰值功率值决定的，而激光脉冲的脉冲峰值功率值需要设定在工作范围内，不可能无限地进行增大，因此，现有技术中扩展超连续谱的光谱宽度的方法，在对光谱宽度的扩展效果方面存在局限性。

发明内容

本发明实施例提供一种扩展光谱宽度的装置及方法，用于解决对光谱宽度的扩展效果方面存在局限性的问题。

本发明实施例的第一个方面是提供一种扩展光谱宽度的装置，包括：分光镜、第一平面镜、第二平面镜和聚焦透镜；

所述分光镜，用于对从入射端口入射的激光脉冲分别进行反射和透射；

所述第一平面镜，用于对所述分光镜反射的激光脉冲进行反射；所述第二平面镜，用于对所述分光镜透射的激光脉冲进行反射；所述第一平面镜与所述分光镜的距离，和所述第二平面镜与所述分光镜的距离不相等；

相应地，所述分光镜还用于将所述第一平面镜反射的激光脉冲透射至所述聚焦透镜，并将所述第二平面镜反射的激光脉冲反射至所述聚焦透镜；

所述聚焦透镜用于将入射的两束激光脉冲通过出射端口输出至光纤，以使所述入射的两束激光脉冲中的强孤子在所述光纤中进行碰撞，以供所述光纤将光谱宽度扩展后的激光脉冲输出。

本发明实施例的第二个方面是提供一种扩展光谱宽度的方法包括：

将入射的激光脉冲通过分光镜进行反射和透射；

将所述分光镜反射出的激光脉冲，经过反射后再通过所述分光镜进行透射，得到第一激光脉冲；并将所述分光镜透射出的激光脉冲，经过反射后再通过所述分光镜进行反射，得到第二激光脉冲；所述第一激光脉冲的光程与所述第二激光脉冲的光程不相等；

将所述第一激光脉冲和所述第二激光脉冲聚焦后输出至光纤，以使所述第一激光脉冲中的强孤子与所述第二激光脉冲中的强孤子在所述光纤中进行碰撞，以供所述光纤将光谱宽度扩展后的激光脉冲输出。

本发明实施例提供的扩展光谱宽度的装置及方法，利用分光镜将入射的激光脉冲分为两束，在两个平面镜的反射作用，以及该分光镜的半透半反作用下，使得两束激光脉冲通过聚焦透镜会聚后输入到光纤中，通过控制两束激光脉冲进入光纤的先后顺序，使得两束激光脉冲的强孤子在光纤中进行碰撞，从而使得从光纤中输出的激光脉冲的光谱宽度进一步地得到展宽。

附图说明

图1为本发明实施例提供的扩展光谱宽度的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一扩展光谱宽度的装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的扩展光谱宽度的方法的流程图。

具体实施方式

本发明各实施例中的扩展光谱宽度的装置均包括入射端口和出射端口。其中，入射端口可以接收激光器发出的激光脉冲，所采用的激光器可以为能够提供泵浦激光脉冲的光纤激光器或固体激光器；出射端口可以连接光纤，用于将经过该装置处理后的激光脉冲输出至所连接的光纤，所连接的光纤可以为光子晶体光纤、色散位移光纤、高非线性光纤或单模光纤等多种类型的光纤。