[发明专利]一种全光纤高斯型SLED光源光谱平坦化装置

说明书

本发明涉及光纤技术领域，具体涉及一种全光纤高斯型SLED光源光谱平坦化装置。针对现有技术中存在的结构复杂，易受外部干扰影响的问题，本发明采用的技术方案包括光纤隔离器、1×2光纤耦合器、光纤环行器、低精细度的非本征光纤法珀腔、光纤衰减器，所述光纤隔离器一端连接SLED光源入射端口，另一端与1×2光纤耦合器的入射端口连接，1×2光纤耦合器的一个出射端口与光纤衰减器的入射端口连接，另一个出射端口与光纤环行器的1端口连接，光纤环行器的端口与非本征光纤法珀腔的尾纤连接，光纤环行器的端口和光纤衰减器的出射端口分别与2×1光纤耦合器的两个入射端口连接，2×1光纤耦合器的出射端口为SLED光源出射端口。

技术领域：

本发明涉及光纤技术领域，具体涉及一种全光纤高斯型SLED光源光谱平坦化装置。

背景技术：

超辐射发光二极管(SLED)具有高功率和宽带光谱等优点，在光纤陀螺仪、相干断层扫描等光纤传感系统中得到了广泛应用。SLED作为光纤传感解调及测量装置中的光源，其光谱特性直接决定了测量装置的解调精度，物理量测量范围等参数。

尤其在相位解调技术中，光源光谱特性的影响更为显著。其光谱顶部的非平坦化在传感解调技术中会降低解调系统的测量的准确性，从而影响解调的精度。例如，在光纤法珀传感器解调系统中，一般可采用双峰法及多峰法测量光纤法珀传感器腔长，根据法珀腔的腔长值，从而解调出对应的物理参量，因而，在该解调过程中，峰值位置的精确获取就显得尤为重要。

由于高斯型SLED光谱呈高斯分布，法珀传感器的反射光谱中的峰值位置受光源光谱分布的影响，从而引入了测量误差，直接影响了该系统的解调精度。此外，在宽带光子器件的测试和测量过程中，具有平坦光谱的宽带光源更利于器件的性能测试及应用，高斯型光谱光源及其它非平坦化的光源都不能直接应用于测试光源。因而SLED光源光谱的平坦化就显得尤为重要。

目前，光源的光谱平坦化装置主要采用基于声光可调谐滤波器，光纤布拉格光栅或长周期光纤光栅。然而，这些技术主要用于光放大器或ASE光源的增益均衡，而不能直接用于SLED的光谱平坦技术中。针对SLED光源，传统方法采用Mach-Zehnder干涉仪或光学晶格适配器进行光谱平坦化处理，但存在结构复杂，易受外部干扰影响的问题。

发明内容：

针对现有技术中存在的结构复杂，易受外部干扰影响的问题，本发明提出了一种全光纤高斯型SLED光源光谱平坦化装置。

为了达到本发明的目的，本发明提供的技术方案是：一种全光纤高斯型SLED光源光谱平坦化装置，包括光纤隔离器、1×2光纤耦合器、光纤环行器、低精细度的非本征光纤法珀腔、光纤衰减器，其特殊之处在于，所述光纤隔离器一端连接SLED光源入射端口，另一端与1×2光纤耦合器的入射端口连接，1×2光纤耦合器的一个出射端口与光纤衰减器的入射端口连接，另一个出射端口与光纤环行器的1端口连接，光纤环行器的2端口与非本征光纤法珀腔的尾纤连接，光纤环行器的3端口和光纤衰减器的出射端口分别与2×1光纤耦合器的两个入射端口连接，2×1光纤耦合器的出射端口为SLED光源出射端口。

上述非本征光纤法珀腔的反射光谱相消干涉中心波长与SLED光源的中心波长相同，相消干涉中心波长两侧的反射峰之间的光谱范围接近SLED光源的3dB带宽，并通过调节光纤衰减器的衰减系数，使SLED光源的部分出射光与非本征全光纤法珀腔反射光达到最佳功率比。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明所提出全光纤高斯型SLED光源光谱平坦化装置与传统光谱平坦方法相比，不需要多个Mach-Zehnder干涉仪级联、不需要精确考虑各个部分的相位延迟和光纤耦合器的耦合系数，装置结构更为简单、更易于实现且成本较低。

2、由于采用非本征型光纤法珀腔与光纤衰减器衰减配合的方式实现光谱平坦化，非本征型光纤法珀腔本身尺寸极小，对温度、振动的敏感性相比于Mach-Zehnder干涉仪要低很多，因此具有更好的环境适应性和稳定性，不易被干扰。