[发明专利]压电可调超短光脉冲整形器

说明书

技术领域

本发明涉及光通信、激光领域，尤其涉及一种压电可调超短光脉冲整形器。

背景技术

随着科学技术的发展，尤其是信息技术的飞速进步，超短激光脉冲呈现出日新月异的发展，人们已产生了皮秒乃至飞秒级的超短脉冲。目前基于锁模技术的传统超短光脉冲产生方案，通常只能输出高斯形或双曲正割形脉冲，不能满足特殊应用场合的需要，因此必须对激光器输出的超短光脉冲进行整形。

根据工作原理，超短光脉冲的整形技术主要分为：(1)基于光电晶体的脉冲整形：主要是利用外加电场对晶体进行调制，使通过它的光脉冲的传输特性发生变化，从而调节光脉冲的形状。但是，受限于所施加电脉冲的形状和宽度，这种方法几乎无法实现对超短光脉冲的整形。(2)基于双折射的脉冲整形：主要是利用强脉冲能引起非线性双折射，使光脉冲通过光纤和检偏器后，强度较弱的边瓣基座被消除，获得高质量的超短光脉冲，但非线性系统操作要求非常严格，调节十分困难。(3)基于空间4f傅里叶变换的脉冲整形：主要由一对衍射光栅、透镜和一个脉冲整形模板组成，其中衍射光栅起到将光脉冲的各光频成分扩散和重新组合的作用；透镜起到傅里叶变换和反变换的作用；模板相当于空间滤波器，通过设计不同的模板对各光频率成分的幅度或相位进行调节，使得输出的光脉冲波形发生变化。但是，由于采用衍射光栅和透镜体光学器件，这种系统缺乏必要的紧凑性和牢固度，空间震动和元件光洁度等会对脉冲整形质量造成影响。

综上所述，目前超短光脉冲整形系统结构复杂、成本较高，不能满足对超短光脉冲波形灵活调节的需要，限制了激光、光通信领域的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有超短光脉冲整形器暴露出的不可调及高成本，提出一种压电可调超短光脉冲整形器。

本发明的技术方案是：

一种压电可调超短光脉冲整形器，包括，锁模激光器、第一1×2光耦合器、第二1×2光耦合器、第三1×2光耦合器、光环形器、线性啁啾光纤光栅、压电陶瓷杆、第一电极和第二电极、直流电压源、半导体光放大器、光纤延迟线、第一光电探测器、第二光电探测器。

所述的锁模激光器的输出与第一1×2光耦合器的第一端口相连，第一1×2光耦合器的第二端口与光环形器的第一端口相连，第一1×2光耦合器的第三端口与第二1×2光耦合器的第一端口相连。

光环形器的第二端口与线性啁啾光纤光栅的一端相连，线性啁啾光纤光栅粘贴于压电陶瓷杆上，压电陶瓷杆的两端分别安装第一电极和第二电极，第一电极和第二电极外接到直流电压源上。

光环形器的第三端口与半导体光放大器的光输入端相连，半导体光放大器光输出端与第二光电探测器连接。

第二1×2光耦合器的第二端口与第三1×2光耦合器的第二端口相连，第二1×2光耦合器的第三端口与光纤延迟线的一端相连，光纤延迟线的另一端与第三1×2光耦合器的第三端口相连。

第三1×2光耦合器的第一端口与第一光电探测器的输入端相连，第一光电探测器的输出与半导体光放大器的电控制端相连。

所述的线性啁啾光纤光栅的反射谱位于光纤低损耗波段，带宽≥10nm。

所述的直流电压源的调节范围为±20V，调节精度为0.1V。

本发明提出一种压电可调超短光脉冲整形器，相比于目前超短光脉冲整形器，有益效果具体如下：

(1) 通过压电调节线性啁啾光纤光栅的色散，非常方便地调节超短光脉冲从时域到频域的映射程度；

(2) 利用锁模激光器经1×2光耦合器一个分支输出的光脉冲及其延迟光脉冲调节半导体光放大器的增益，可更好地与锁模激光器经1×2光耦合器另一分支待整形的光脉冲相干。

附图说明

图1压电可调超短光脉冲整形器的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

一种压电可调超短光脉冲整形器，如图1，该压电可调超短光脉冲整形器包括，锁模激光器1、第一1×2光耦合器2、第二1×2光耦合器3、第三1×2光耦合器5、光环形器7、线性啁啾光纤光栅11、压电陶瓷杆9、第一电极81、第二电极82、直流电压源10、半导体光放大器12、光纤延迟线4、第一光电探测器6、第二光电探测器13。

所述的锁模激光器1的输出与第一1×2光耦合器的第一端口21相连，第一1×2光耦合器的第二端口22与光环形器的第一端口71相连，第一1×2光耦合器的第三端口23与第二1×2光耦合器的第一端口31相连。