[发明专利]分光旋光反射镜以及混合集成的微小型ASE光源装置

说明书

本发明公开了一种分光旋光反射镜以及混合集成的微小型ASE光源装置，该分光旋光反射镜包括依次连接的：第一光纤、准直镜、WDM膜片、法拉第旋光晶体以及反射镜，准直镜的输入端还连接有第二光纤；光经第一光纤入射到准直镜后，经WDM膜片后分成第一波长的光和第二波长的光，第一波长的光反射至第二光纤中，第二波长的光透射经法拉第旋光晶体旋转45°，再经反射镜反射，反射光经法拉第旋光晶体再次旋转45°后，耦合至第二光纤中与第一波长的光叠加输出。该混合集成的微小型ASE光源装置，用分光旋光反射镜代替波分复用器和法拉第旋光反射镜，可显著缩小ASE光源的尺寸。

技术领域

本发明涉及高精度光纤陀螺技术领域，尤其涉及一种分光旋光反射镜以及混合集成的微小型ASE光源装置。

背景技术

光纤陀螺是惯性领域的重要器件之一，用于测量旋转角速率。目前国内光纤陀螺的年产量超过3万轴，其精度已经接近0.0001°/h。

高精度光纤陀螺中普遍采用ASE光源。与传统SLD光源相比，ASE光源具有更好的光谱稳定性。但ASE光源结构较为复杂，包括泵源、掺铒光纤以及多个无源器件。所以ASE光源的体积较大、成本较高。

近年来，随着高精度光纤陀螺应用领域的扩大，对小型化、低成本ASE光源的需求也越来越迫切。而小型化ASE光源的设计，需要小型化器件以及器件集成技术。

图1为传统ASE光源的光路方案，属于双程前向方案，包括980泵源、波分复用器、掺铒光纤、光纤隔离器、光纤滤波器、法拉第旋光反射镜等器件。其中波分复用器为三端口器件，分别接980泵源、掺铒光纤和法拉第旋光反射镜；法拉第旋光反射镜为单端口器件；光纤隔离器和光纤滤波器均为双端口器件。整个光路包括5个熔点。由于整个光路的器件较多，且传统波分复用器的尺寸较大，所以ASE光源很难小型化。

目前有将波分复用器和光纤隔离器集成一起的微小型ASE光源方案，但该方案属于双程后向方案，光谱纹波较大，不适合高精度光纤陀螺使用。此外还有一种将分复用器、光纤隔离器和光纤滤波器件三个器件集成在一起，去掉法拉第旋光反射镜的方案，该方案虽然简单，只有1个无源器件，但属于单程方案，发光效率较低。

发明内容

本发明提供了一种分光旋光反射镜以及混合集成的微小型ASE光源装置，用以解决ASE光源很难小型化的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种分光旋光反射镜，包括依次连接的：第一光纤、准直镜、WDM膜片、法拉第旋光晶体以及反射镜，准直镜的输入端还连接有第二光纤；光经第一光纤入射到准直镜后，经WDM膜片后分成第一波长的光和第二波长的光，第一波长的光反射至第二光纤中，第二波长的光透射经法拉第旋光晶体旋转45°，再经反射镜反射，反射光经法拉第旋光晶体再次旋转45°后，耦合至第二光纤中与第一波长的光叠加输出。

优选地，第一光纤和第二光纤穿入双芯毛细管中再与准直镜光路连接，以使得准直镜后端的第一波长的光与第二波长的光路平行。

优选地，光为980nm泵源发出的光，第一波长的光为980nm波长的泵浦光，第二波长的光为1550nm波长的荧光。

优选地，第一光纤和第二光纤均采用Hi1060Flex光纤。

本发明还提供一种混合集成的微小型ASE光源装置，包括：通过光纤依次连接的泵浦光源、如上述任一项的分光旋光反射镜和掺铒光纤，泵浦光源发出的光经分光旋光反射镜后叠加输出第一波长的光和第二波长的光至第二光纤中，经掺铒光纤后输出。

优选地，装置还包括连接在掺铒光纤的输出端的光纤滤波隔离器。

优选地，滤波隔离器的输入光纤采用Hi1060Flex光纤。

本发明具有以下有益效果：