專利名稱：可調諧多波長產(chǎn)生單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可調諧多波長產(chǎn)生單元，尤其涉及基于壓電陶瓷驅動光纖布拉格光柵(FBG)的可調諧多波長產(chǎn)生單元。
背景技術：
光纖激光器是在摻雜光纖放大器技術基礎上發(fā)展起來的。光纖激光器的波導式結構和可容強光泵浦特性，使其具有輸出功率高、光束質量好、轉換效率高、閾值低、線寬窄、 輸出波長多、兼容性好及結構簡單等諸多優(yōu)點，在光纖通信、光纖傳感、軍事、工業(yè)加工、光信息處理和全色顯示等領域有著廣闊的應用前景。特別是可調諧多波長產(chǎn)生技術在可調諧多波長光纖激光器中扮演著極其重要的角色。目前通信用激光器主要是半導體激光器，其輸出波長是固定單一的。隨著光纖通信系統(tǒng)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代光纖波分復用通信系統(tǒng)正朝著信道數(shù)目越來越多的方向發(fā)展。提供多路信號最直接的方法就是采用多個固定波長的激光器。但這種方法存在以下兩個明顯的缺點1.隨著密集波分復用(DWDM)技術的發(fā)展，系統(tǒng)中的波長數(shù)達到了數(shù)十甚至上百個。對于需要提供保護的場合，每個波長的備份必須由相同輸出波長的激光器提供，這樣導致了備份激光器數(shù)量的增加，成本上升。2.由于固定波長激光器需要用波長來區(qū)分，激光器的數(shù)量和類別隨著波長數(shù)的增加而不斷增加。如果要支持光網(wǎng)絡中動態(tài)波長分配，提高網(wǎng)絡的靈活性，則需要配備大量不同波長的固定波長激光器，因而每個激光器的使用率降低，造成資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種可調諧多波長產(chǎn)生單元，其解決了現(xiàn)有激光器輸出固定單波長的缺點。本發(fā)明的技術解決方案是該可調諧多波長產(chǎn)生單元，包括輸入端和輸出端，輸入端與光分路器一端連接，光分路器另一端與至少兩個光環(huán)行器的第一端口連接，各光環(huán)行器的第二端口分別與FBG連接，各光環(huán)行器的第三端口分別與光耦合器連接，光環(huán)行器的數(shù)量與FBG的數(shù)量相同；各 FBG設置在周期調節(jié)機構上。根據(jù)不同的情況，可以將各FBG分別設置在單獨周期調節(jié)機構上，每一個FBG對應一個周期調節(jié)機構，也可以將各FBG均設置在一個周期調節(jié)機構上。上述可調節(jié)FBG周期的機構以壓電陶瓷為佳，壓電陶瓷與壓電陶瓷驅動電源連接。上述各FBG之間以平行設置為佳，其中心波長之間的間隔以0. 2nm為佳。本發(fā)明的優(yōu)點是1、該可調諧多波長產(chǎn)生單元可以有效地解決固定波長激光器的不足之處，不僅能同時產(chǎn)生多個波長的激光，使發(fā)射端的設計更為緊湊、經(jīng)濟；而且激光器輸出的波長還可調諧，適用于光纖通信網(wǎng)絡中波長動態(tài)分配的情況，從而可提高網(wǎng)絡的靈活性。2、該可調諧多波長產(chǎn)生單元能勝任惡劣的工作環(huán)境，對灰塵、振蕩、沖擊、濕度、溫度具有很高的容忍度。3、該可調諧多波長產(chǎn)生單元由于壓電陶瓷驅動電源的電壓調節(jié)范圍為0 150V， 該激光器單個獨立波長調諧精度為0. 00495nm/V，調諧范圍0. 7425nm。


圖1是可調諧多波長產(chǎn)生單元的結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的原理是首先對一個波段的光進行分光，將其分成至少兩組相同的光； 使經(jīng)處理的各路光分別進入光環(huán)行器；經(jīng)光環(huán)行器后的各路光分別進入FBG，通過調節(jié)各 FBG的周期來改變各光纖布拉格波長，調節(jié)至所需的周期后，F(xiàn)BG將反射與其布拉格波長相同的光，不同波長的光透射出FBG ；經(jīng)FBG反射的光返回光環(huán)行器；其中各個FBG通過同一個調節(jié)裝置進行調節(jié)；也可以各個FBG分別通過一個調節(jié)裝置進行調節(jié)；FBG通過調節(jié)裝置進行調節(jié)具體是，將FBG設置于壓電陶瓷上，通過改變壓電陶瓷的長度來改變FBG的長度， 而壓電陶瓷長度的改變具體是，壓電陶瓷與壓電陶瓷驅動電源連接，調節(jié)壓電陶瓷驅動電源改變壓電陶瓷的長度；最后將各路光進行耦合后輸出?；谏鲜鲈淼目烧{諧多波長產(chǎn)生單元，其包括輸入端和輸出端，輸入端與光分路器一端連接，光分路器另一端與至少兩個光環(huán)行器的第一端口連接，各光環(huán)行器的第二端口分別與FBG連接，各光環(huán)行器的第三端口分別與光耦合器連接，光環(huán)行器的數(shù)量與FBG 的數(shù)量相同；各FBG設置在周期調節(jié)機構上，各FBG可以分別設置在周期調節(jié)機構上，也可以均設置在一個周期調節(jié)機構上，可調節(jié)FBG周期的機構是壓電陶瓷，壓電陶瓷與壓電陶瓷驅動電源連接。各FBG平行設置，且其中心波長之間的間隔為0. 2nm。實施例1如圖1所示光進入1 X N光分路器的輸入端口，1 X N光分路器將入射光分為N路， N路光分別從1 XN光分路器的N個輸出端口輸出。 然后N路光分別進入相互對應的光環(huán)行器1 N的Port 1端口，N路光分別經(jīng)光環(huán)行器1 N后，從光環(huán)行器1 N的Port 2端口輸出，進入相互對應的N根中心波長為 1550nm附近的，且中心波長間隔約為0. 2nm的FBG中。N路光分別進入相互對應的N根FBG，N根FBG平行地粘貼于同一個壓電陶瓷，或者分別粘貼在相互對應的N個壓電陶瓷上，沿著FBG的長度方向給壓電陶瓷加載電壓，調節(jié)壓電陶瓷驅動電源改變壓電陶瓷的長度，從而改變了粘貼在壓電陶瓷上的FBG光柵周期；根據(jù)光纖布拉格反射條件，反射光的中心波長也隨之改變；凡是滿足FBG布拉格反射條件的光就會被反射。被反射的光分別進入相互對應的光環(huán)行器1 N的Port 2端口，再次經(jīng)過光環(huán)行器1 N，從光環(huán)行器1 N的Port 3端口輸出；光從光環(huán)行器1 N的Port 3端口輸出后，分別進入相互對應的NX 1光耦合器的N個輸入端口。NX 1光耦合器將N路光耦合成一路光，然后合路光從NX 1光耦合器的輸出端口輸出，這樣就形成了 N個波長的光。
將中心波長為1550nm附近的，且中心波長間隔約為0. 2nm的N個FBG平行地粘貼于同一個壓電陶瓷，或者分別粘貼在相互對應的N個壓電陶瓷上，沿著FBG的長度方向給壓電陶瓷加載電壓，調節(jié)壓電陶瓷驅動電源改變壓電陶瓷的長度，從而改變了粘貼在壓電陶瓷上的FBG光柵周期，達到調節(jié)各個FBG的濾波和波長選擇特性的目的，最終實現(xiàn)可調諧的多波長(N波長)光纖激光輸出。
權利要求
1.一種可調諧多波長產(chǎn)生單元，包括輸入端和輸出端，其特征在于所述的輸入端與光分路器一端連接，光分路器另一端與至少兩個光環(huán)行器的第一端口連接，各光環(huán)行器的第二端口分別與FBG連接，各光環(huán)行器的第三端口分別與光耦合器連接，光環(huán)行器的數(shù)量與FBG的數(shù)量相同；所述各FBG設置在周期調節(jié)機構上。
2.根據(jù)權利要求1所述的可調諧多波長產(chǎn)生單元，其特征在于所述各FBG分別設置在單獨周期調節(jié)機構上，每一個FBG對應一個周期調節(jié)機構。
3.根據(jù)權利要求1所述的可調諧多波長產(chǎn)生單元，其特征在于所述各FBG均設置在一個周期調節(jié)機構上。
4.根據(jù)權利要求1至3任一所述的可調諧多波長產(chǎn)生單元，其特征在于所述的可調節(jié)FBG周期的機構是壓電陶瓷，所述壓電陶瓷與壓電陶瓷驅動電源連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的可調諧多波長產(chǎn)生單元，其特征在于所述各FBG平行設置， 且其中心波長之間的間隔為0. 2nm。
6.根據(jù)權利要求5所述的可調諧多波長產(chǎn)生單元，其特征在于所述壓電陶瓷驅動電源的電壓調節(jié)范圍為0 150V。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可調諧多波長產(chǎn)生單元，其解決了現(xiàn)有激光器輸出固定單波長的缺點。該可調諧多波長產(chǎn)生單元，包括輸入端和輸出端，輸入端與光分路器一端連接，光分路器另一端與至少兩個光環(huán)行器的第一端口連接，各光環(huán)行器的第二端口分別與光纖布拉格光柵(FBG)連接，各光環(huán)行器的第三端口分別與光耦合器連接，光環(huán)行器的數(shù)量與FBG的數(shù)量相同；各FBG設置在周期調節(jié)機構上。該可調諧多波長產(chǎn)生單元有效地解決固定波長激光器的不足之處。
文檔編號H01S3/067GK102208737SQ20111009908
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權日2011年4月20日
發(fā)明者任立勇, 韓旭 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所