[发明专利]一种大功率可调谐混沌激光光源装置

说明书

本发明属于混沌激光技术领域，公开了一种大功率可调谐混沌激光光源装置，包括可调谐DBR激光器、光衰减器、可调谐激光器、第一光耦合器、单模光纤、光纤布拉格光栅、第二光耦合器、宽带介质膜反射镜；所述可调谐DBR激光器与光衰减器的一端连接，光衰减器的另一端与第一光耦合器的第一端口连接，可调谐激光器与第一光耦合器第二端口连接，第一光耦合器的公共端口依次连接单模光纤、光纤布拉格光栅后与第二光耦合器的公共端口连接，第二光耦合器的第一端口与宽带介质膜反射镜连接，第二端口用于输出放大后的混沌激光；本发明可实现百瓦量级大功率可调谐混沌激光输出，可调谐范围大，时域稳定性好，具有良好的光束质量。

技术领域

本发明属于混沌激光领域，具体为一种大功率可调谐混沌激光光源装置。

背景技术

混沌激光具有类噪声的宽谱特征，隐蔽性极高，广泛应用于保密通信、高速随机数产生、激光测距、光纤网络故障检测等领域。但是其输出功率一般很小，仅有毫瓦量级，很大程度上限制了其应用发展。目前，掺铒光纤放大器（EDFA）是最常见的混沌激光放大的装置，可放大30nm带宽的信号光，输出功率为10mW~20W。但由于受到铒离子增益饱和的影响，很难进一步放大混沌光信号（专利号为CN201720578585.4），且EDFA的放大自发辐射会影响输出信号光的信噪比。此外，在混沌保密通信中，人们希望混沌载波的中心波长是大范围可调谐的，然而目前混沌激光的中心波长由于增益大小和带宽的限制只能在很小范围内调节。

随机光纤激光器输出功率大、信噪比高、结构简单，可广泛应用于光纤传感、地球与环境科学、医疗与生命科学等领域。基于大功率随机光纤激光器的研究表明，随机光纤激光器的输出功率已达到百瓦量级。

基于此，如果可以将随机激光器应用于混沌激光器领域，实现百瓦量级大功率混沌激光输出，可以大大扩展混沌激光的应用范围。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种大功率可调谐混沌激光光源装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种大功率可调谐混沌激光光源装置，包括可调谐DBR激光器、光衰减器、可调谐激光器、第一光耦合器、单模光纤、光纤布拉格光栅、第二光耦合器、宽带介质膜反射镜；

所述可调谐DBR激光器与光衰减器的一端连接，光衰减器的另一端与第一光耦合器的第一端口连接，可调谐激光器与第一光耦合器第二端口连接，第一光耦合器的公共端口依次连接单模光纤、光纤布拉格光栅后与第二光耦合器的公共端口连接，第二光耦合器的第一端口与宽带介质膜反射镜连接，第二端口用于输出放大后的混沌激光；

所述可调谐DBR激光器输出的激光经光衰减器、第一光耦合器进入单模光纤；所述可调谐激光器输出的百瓦量级泵浦光经第一光耦合器后进入单模光纤，可调谐激光器、第一光耦合器、单模光纤、光纤布拉格光栅、宽带介质膜反射镜组成随机光纤激光器；所述宽带介质膜反射镜用于将可调谐DBR激光器输出的激光反射回可调谐DBR激光器，使其产生混沌激光输出；随机光纤激光器用于对可调谐DBR激光器输出的混沌激光进行随机放大，还用于输出随机激光，所述随机激光部分返回可调谐DBR激光器后对其输出激光进一步扰动；所述光纤布拉格光栅用于对剩余泵浦光进行反射，使其返回单模光纤参与混沌激光放大过程。

所述光衰减器为单向衰减器，用于对返回可调谐DBR激光器的光进行衰减。

所述可调谐激光器比可调谐DBR激光器中心光频率大13THz，且可调谐激光器和可调谐DBR激光器调谐范围均为40nm。

所述光纤布拉格光栅中心波长与可调谐激光器输出的泵浦光波长相同。

所述光纤布拉格光栅靠近所述单模光纤的一侧反射率为95%。

所述单模光纤的长度为15km。

所述第二光耦合器为1×2光耦合器，其第一端口和第二端口的分光比为20:80。