[发明专利]基于零色散FP微谐振腔的超宽谱孤子光频梳产生装置

权利要求书

1.一种基于零色散法布里-珀罗微腔的超宽谱孤子光频梳产生装置，其特征在于，包括可调脉冲光激光器、第一连接光纤、光放大器、第二连接光纤、偏振控制器、第三连接光纤、环形器、第四连接光纤、辅助测试光纤、零色散FP微谐振腔、输出光纤、耦合器、耦合器第一支路光纤、带通滤波器、第五连接光纤、第一光电探测器、第一射频连接线、频谱仪、耦合器第二支路光纤、第二光电探测器、第二射频连接线和示波器；

所述的可调脉冲光激光器的输出端通过第一连接光纤与所述的光放大器的输入端相连，该光放大器的输出端通过第二连接光纤与偏振控制器的输入端相连，该偏振控制器输出端经第三连接光纤与环形器的输入端口相连，该环形器的双向端口经第四连接光纤与零色散FP微谐振腔的输入端相连，该零色散FP微谐振腔的输出端经输出光纤与耦合器的输入端相连，该耦合器的第一输出端通过耦合器第一支路光纤与所述的带通滤波器的输入端相连，该带通滤波器的第一输出端通过耦合器第一支路光纤与第一光电探测器的输入端相连，该第一光电探测器的输出端通过第一射频连接线与频谱仪相连，所述的耦合器的第二输出端连接耦合器第二支路光纤；所述的环形器的输出端口通过辅助测试光纤与第二光电探测器的输入端相连，该第二光电探测器的输出端经第二射频连接线与示波器相连；

所述的零色散FP微谐振腔由陶瓷插芯套管、零色散的高非线性单模光纤、第一反射膜和第二反射膜构成，所述的陶瓷插芯套管套装在零色散的高非线性单模光纤外，该陶瓷插芯套管的两个端面分别沉积有第一反射膜和第二反射膜，使得入射光在克尔非线性效应和腔内色散的共同作用下，产生的孤子光频梳，经该零色散FP微谐振腔输出的一部分光信号进入耦合器第一支路光纤，另一部分经第一反射膜反射的光信号通过第四连接光纤和环形器的第三端口从辅助测试光纤输出。

2.根据权利要求1所述的基于零色散法布里-珀罗微腔的超宽谱孤子光频梳产生装置，其特征在于，通过调节所述的偏振控制器，使得输入FP微谐振腔的泵浦光是线偏振。

3.根据权利要求1所述的基于零色散法布里-珀罗微腔的超宽谱孤子光频梳产生装置，其特征在于，所述的陶瓷插芯套管是一段有通孔的圆柱形陶瓷器件，通孔位置与陶瓷插芯套管的中心线重合，所述的零色散的高非线性单模光纤可贯穿所述的通孔，并通过环氧树脂胶使零色散的高非线性单模光纤与陶瓷插芯套管固定。

4.根据权利要求1或3所述的基于零色散法布里-珀罗微腔的超宽谱孤子光频梳产生装置，其特征在于，所述的第四连接光纤和输出光纤在与零色散FP微谐振腔相连的一侧的光纤接头具有与FP微谐振腔外部的陶瓷插芯套管相同的直径，并通过两个中空的C型陶瓷管固定，且第四连接光纤、零色散FP微谐振腔和输出光纤的光纤中心对准。

5.根据权利要求4所述的基于零色散法布里-珀罗微腔的超宽谱孤子光频梳产生装置，其特征在于，所述的陶瓷插芯套管的外径为1.25mm，通孔直径为125um。

6.根据权利要求4所述的基于零色散法布里-珀罗微腔的超宽谱孤子光频梳产生装置，其特征在于，对嵌入光纤的陶瓷插芯套管的两个端面进行抛光，抛光后的陶瓷插芯套管的腔长为1.03cm，对应的FSR为10GHz。

7.根据权利要求1所述的基于零色散法布里-珀罗微腔的超宽谱孤子光频梳产生装置，其特征在于，所述的可调脉冲光激光器通过波长可调谐的窄线宽激光器级联电光调制器和可调色散元件实现，工作波段为C波段，光脉冲重复频率为2GHz–20GHz可调，脉冲宽度小于3ps，为傅里叶变换极限光脉冲。

8.根据权利要求7所述的基于零色散法布里-珀罗微腔的超宽谱孤子光频梳产生装置，其特征在于，所述的可调脉冲光激光器输出脉冲中心波长为1550nm，脉冲重复频率为10GHz，与FP微谐振腔的FSR相匹配。

9.根据权利要求1所述的基于零色散法布里-珀罗微腔的超宽谱孤子光频梳产生装置，其特征在于，所述的光放大器为高功率掺铒光纤放大器，工作波段为C波段，最大输出功率为2W。