專利名稱：擴(kuò)展光譜寬度的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例涉及光通信技術(shù)，尤其涉及一種擴(kuò)展光譜寬度的裝置及方法。
背景技術(shù)：
超連續(xù)譜(super-continuum, SC)是指激光在通過非線性材料后，出射激光的光譜中產(chǎn)生了較多新的頻率成分，從而使得出射激光的光譜寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于入射激光的光譜寬度，一般可以達(dá)到幾百納米甚至上千納米。利用光子晶體光纖((Photonic CrystalFibers, PCF)產(chǎn)生的超連續(xù)譜，具有較高的輸出功率、較為平坦的寬帶光譜、較好的空間相干性等特性。利用超連續(xù)譜作為光源，已經(jīng)在光譜學(xué)分析、顯微鏡成像和光相干層析技術(shù)等許多領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用。在光通信方面，超連續(xù)譜還可以作為高速波分復(fù)用(WavelengthDivision Multiplexing, WDM)、光時(shí)分復(fù)用(Optical Time Division Multiplex, 0TDM)的光源。超連續(xù)譜還可以應(yīng)用在光載無線通信(radio-over-fiber，ROF)技術(shù)、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換、WDM光網(wǎng)的全光再生、光纖的色散測(cè)量及光學(xué)采樣等領(lǐng)域。為了滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ΤB續(xù)譜的波長(zhǎng)范圍的需求，需要獲得具有更寬光譜寬度的超連續(xù)譜。目前普遍采用的方式為，通過采用具有特殊結(jié)構(gòu)或包括特定材料成分的光纖，在一定程度上擴(kuò)展超連續(xù)譜的光譜寬度。但是，由于超連續(xù)譜的光譜寬度是由激光脈沖的脈沖峰值功率值決定的，而激光脈沖的脈沖峰值功率值需要設(shè)定在工作范圍內(nèi)，不可能無限地進(jìn)行增大，因此，現(xiàn)有技術(shù)中擴(kuò)展超連續(xù)譜的光譜寬度的方法，在對(duì)光譜寬度的擴(kuò)展效果方面存在局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種擴(kuò)展光譜寬度的裝置及方法，用于解決對(duì)光譜寬度的擴(kuò)展效果方面存在局限性的問題。本發(fā)明實(shí)施例的第一個(gè)方面是提供一種擴(kuò)展光譜寬度的裝置，包括:分光鏡、第一平面鏡、第二平面鏡和聚焦透鏡；所述分光鏡，用于對(duì)從入射端口入射的激光脈沖分別進(jìn)行反射和透射；所述第一平面鏡，用于對(duì)所述分光鏡反射的激光脈沖進(jìn)行反射；所述第二平面鏡，用于對(duì)所述分光鏡透射的激光脈沖進(jìn)行反射；所述第一平面鏡與所述分光鏡的距離，和所述第二平面鏡與所述分光鏡的距離不相等；相應(yīng)地，所述分光鏡還用于將所述第一平面鏡反射的激光脈沖透射至所述聚焦透鏡，并將所述第二平面鏡反射的激光脈沖反射至所述聚焦透鏡；所述聚焦透鏡用于將入射的兩束激光脈沖通過出射端口輸出至光纖，以使所述入射的兩束激光脈沖中的強(qiáng)孤子在所述光纖中進(jìn)行碰撞，以供所述光纖將光譜寬度擴(kuò)展后的激光脈沖輸出。本發(fā)明實(shí)施例的第二個(gè)方面是提供一種擴(kuò)展光譜寬度的方法包括:
將入射的激光脈沖通過分光鏡進(jìn)行反射和透射；將所述分光鏡反射出的激光脈沖，經(jīng)過反射后再通過所述分光鏡進(jìn)行透射，得到第一激光脈沖；并將所述分光鏡透射出的激光脈沖，經(jīng)過反射后再通過所述分光鏡進(jìn)行反射，得到第二激光脈沖；所述第一激光脈沖的光程與所述第二激光脈沖的光程不相等；將所述第一激光脈沖和所述第二激光脈沖聚焦后輸出至光纖，以使所述第一激光脈沖中的強(qiáng)孤子與所述第二激光脈沖中的強(qiáng)孤子在所述光纖中進(jìn)行碰撞，以供所述光纖將光譜寬度擴(kuò)展后的激光脈沖輸出。本發(fā)明實(shí)施例提供的擴(kuò)展光譜寬度的裝置及方法，利用分光鏡將入射的激光脈沖分為兩束，在兩個(gè)平面鏡的反射作用，以及該分光鏡的半透半反作用下，使得兩束激光脈沖通過聚焦透鏡會(huì)聚后輸入到光纖中，通過控制兩束激光脈沖進(jìn)入光纖的先后順序，使得兩束激光脈沖的強(qiáng)孤子在光纖中進(jìn)行碰撞，從而使得從光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度進(jìn)一步地得到展寬。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的擴(kuò)展光譜寬度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一擴(kuò)展光譜寬度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的擴(kuò)展光譜寬度的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明各實(shí)施例中的擴(kuò)展光譜寬度的裝置均包括入射端口和出射端口。其中，入射端口可以接收激光器發(fā)出的激光脈沖，所采用的激光器可以為能夠提供泵浦激光脈沖的光纖激光器或固體激光器；出射端口可以連接光纖，用于將經(jīng)過該裝置處理后的激光脈沖輸出至所連接的光纖，所連接的光纖可以為光子晶體光纖、色散位移光纖、高非線性光纖或單模光纖等多種類型的光纖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的擴(kuò)展光譜寬度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，如圖1所示，該擴(kuò)展光譜寬度的裝置包括:分光鏡11、第一平面鏡12、第二平面鏡13和聚焦透鏡14。其中，所述分光鏡11，用于對(duì)從入射端口入射的激光脈沖分別進(jìn)行反射和透射；所述第一平面鏡12，用于對(duì)所述分光鏡11反射的激光脈沖進(jìn)行反射；所述第二平面鏡13，用于對(duì)所述分光鏡11透射的激光脈沖進(jìn)行反射；所述第一平面鏡12與所述分光鏡11的距離，和所述第二平面鏡13與所述分光鏡11的距離不相等；相應(yīng)地，所述分光鏡11還用于將所述第一平面鏡12反射的激光脈沖透射至所述聚焦透鏡14，并將所述第二平面鏡13反射的激光脈沖反射至所述聚焦透鏡14 ;所述聚焦透鏡14用于將入射的兩束激光脈沖通過出射端口輸出至光纖，以使所述入射的兩束激光脈沖中的強(qiáng)孤子在所述光纖中進(jìn)行碰撞，以供所述光纖將光譜寬度擴(kuò)展后的激光脈沖輸出。具體的，擴(kuò)展光譜寬度的裝置從入射端口接收到入射的激光脈沖之后，將發(fā)射至分光鏡11，分光鏡11的反射面與激光脈沖的入射方向呈45度角。由于分光鏡11即為半透半反鏡，會(huì)將入射到其上的激光脈沖進(jìn)行反射和透射。因此，入射到分光鏡11上的激光脈沖中的一部分將被反射至第一平面鏡12，另一部分將被透射至第二平面鏡13。第一平面鏡12與分光鏡11的反射面呈45度角，第二平面鏡13與分光鏡11的反射面呈135度角第一平面鏡12和第二平面鏡13均會(huì)對(duì)入射到其上的激光脈沖進(jìn)行反射，因此，第一平面鏡12對(duì)分光鏡11反射的激光脈沖再反射至分光鏡11，第二平面鏡13對(duì)分光鏡11透射的激光脈沖再反射至分光鏡11。分光鏡11在接收到第一平面鏡12反射的激光脈沖之后，該束激光脈沖中的一部分將被透射至聚焦透鏡14，聚焦透鏡14與分光鏡11的反射面呈135度角；分光鏡11在接收到第二平面鏡13反射的激光脈沖之后，該束激光脈沖中的一部分將被反射至聚焦透鏡14。聚焦透鏡14在接收到分光鏡11分別反射和透射的兩束激光脈沖之后，將這兩束激光脈沖進(jìn)行聚焦耦合，并通過出射端口輸出至所連接的光纖。在本發(fā)明實(shí)施例中，第一平面鏡12與分光鏡11之間的距離可以大于第二平面鏡13與分光鏡11之間的距離，也可以小于第二平面鏡13與分光鏡11之間的距離，但是兩者不可以相等。由于在第一平面鏡12和第二平面鏡13與分光鏡11之間的距離不相等的情況下，分光鏡11發(fā)射至聚焦透鏡14的兩束激光脈沖是先后通過出射端口進(jìn)入光纖的，而并非同時(shí)進(jìn)入。在兩束激光脈沖先后進(jìn)入光纖的情況下，兩束激光脈沖中的強(qiáng)孤子之間將發(fā)生碰撞。激光脈沖中峰值功率最高的光孤子被稱為強(qiáng)孤子，強(qiáng)孤子是光孤子中紅移速率最快，傳輸也最慢的光孤子。針對(duì)不同脈沖寬度和不同峰值功率的脈沖激光，對(duì)第一平面鏡12和第二平面鏡13分別與分光鏡11的距離進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得先后進(jìn)入光纖中的兩束激光脈沖的強(qiáng)孤子之間能夠發(fā)生碰撞，從而使得能量能夠有效地從后進(jìn)入光纖的激光脈沖中的高頻孤子向先進(jìn)入光纖的激光脈沖中的低頻孤子轉(zhuǎn)移，從而加速了發(fā)生碰撞的光孤子的紅移，同時(shí)通過孤子捕獲效應(yīng)使得色散波產(chǎn)生了相應(yīng)的藍(lán)移。由于光譜的寬度即長(zhǎng)波長(zhǎng)端與短波長(zhǎng)端之間的寬度，因此，通過使得發(fā)生碰撞的光孤子產(chǎn)生紅移，能夠使得光譜的長(zhǎng)波長(zhǎng)端得到擴(kuò)展；通過使得色散波產(chǎn)生藍(lán)移，能夠使得光譜的短波長(zhǎng)端得到擴(kuò)展，從而使得從光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度得到了擴(kuò)展。本發(fā)明實(shí)施例提供的擴(kuò)展光譜寬度的裝置，利用分光鏡將入射的激光脈沖分為兩束，在兩個(gè)平面鏡的反射作用，以及該分光鏡的半透半反作用下，使得兩束激光脈沖通過聚焦透鏡會(huì)聚后輸入到光纖中，通過控制兩束激光脈沖進(jìn)入光纖的先后順序，使得兩束激光脈沖的強(qiáng)孤子在光纖中進(jìn)行碰撞，從而使得從光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度進(jìn)一步地得到展寬。圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一擴(kuò)展光譜寬度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該擴(kuò)展光譜寬度的裝置還包括:設(shè)置于所述入射端口的偏振片15。相應(yīng)地，所述分光鏡11為偏振分光鏡11。在所述第一平面鏡12與所述偏振分光鏡11的距離小于所述第二平面鏡13與所述偏振分光鏡11的距離時(shí)，經(jīng)過所述偏振片15的激光脈沖的偏振方向與所述偏振分光鏡11透射至所述聚焦透鏡14的激光脈沖的偏振方向一致；在所述第一平面鏡12與所述偏振分光鏡11的距離大于所述第二平面鏡13與所述偏振分光鏡11的距離時(shí)，經(jīng)過所述偏振片15的激光脈沖的偏振方向與所述偏振分光鏡11反射至所述聚焦透鏡14的激光脈沖的偏振方向一致。具體的，在上述擴(kuò)展光譜寬度的裝置的基礎(chǔ)上，在裝置內(nèi)部緊貼入射端口處還可以設(shè)置一個(gè)偏振片15。相應(yīng)地,分光鏡11米用偏振分光鏡。由于在強(qiáng)孤子碰撞過程中，如果先進(jìn)入光纖的激光脈沖中的強(qiáng)孤子與后進(jìn)入光纖的激光脈沖中的強(qiáng)孤子相比，具有更高的峰值功率和更慢的群速度，那么更高的峰值功率能夠加速光孤子的紅移，更慢的群速度能夠使得后進(jìn)入光纖的激光脈沖中的強(qiáng)孤子能夠追趕上先進(jìn)入光纖的激光脈沖中的強(qiáng)孤子，以使兩者能夠發(fā)生碰撞。并且，由于孤子捕獲效應(yīng)，先進(jìn)入光纖的激光脈沖中產(chǎn)生的強(qiáng)孤子具有更慢的群速度，會(huì)使得相應(yīng)的色散波產(chǎn)生藍(lán)移。由于長(zhǎng)波長(zhǎng)端發(fā)生紅移和短波長(zhǎng)端發(fā)生藍(lán)移，使得從光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度更寬，更有利于獲得具有較寬光譜的激光脈沖。為了使得兩束激光脈沖中，先進(jìn)入光纖的激光脈沖中的強(qiáng)孤子的峰值功率高于后進(jìn)入光纖的激光脈沖，則需要對(duì)偏振片15的偏振方向進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，根據(jù)偏振分光鏡的工作原理可知，從偏振分光鏡中反射和透射的兩束激光脈沖的偏正方向是不同的。針對(duì)以下兩種情況，分別進(jìn)行說明。一種情況為，經(jīng)過第一平面鏡12反射，并經(jīng)過偏振分光鏡11透射的激光脈沖先通過聚焦透鏡14進(jìn)入光纖。在這樣的情況下，將偏振片15旋轉(zhuǎn)至使得經(jīng)過偏振片15的激光脈沖的偏振方向，與偏振分光鏡11透射至聚焦透鏡14的激光光束的偏振方向一致。另一種情況為，經(jīng)過第二平面鏡13反射，并經(jīng)過偏振分光鏡11反射的激光脈沖先通過聚焦透鏡14進(jìn)入光纖。在這樣的情況下，將偏振片15旋轉(zhuǎn)至使得經(jīng)過偏振片15的激光脈沖的偏振方向，與偏振分光鏡11反射至聚焦透鏡14的激光光束的偏振方向一致。從而，能夠保證先進(jìn)入光纖的激光脈沖具有更高的峰值功率，以使得先進(jìn)入光纖的激光脈沖中的強(qiáng)孤子，具有比后進(jìn)入光纖的激光脈沖中的強(qiáng)孤子更高的峰值功率。進(jìn)一步地，所述出射端口連接的光纖為光子晶體光纖、色散位移光纖、高非線性光纖或單模光纖。具體的，光子晶體光纖、色散位移光纖和高非線性光纖為特種光纖，激光脈沖在這些光纖中傳輸時(shí)，經(jīng)過非線性轉(zhuǎn)化，會(huì)輸出具有超連續(xù)譜的激光脈沖。而經(jīng)過上述擴(kuò)展光譜寬度的裝置處理的兩束激光脈沖輸入特種光纖中，會(huì)使得從特種光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度在超連續(xù)譜的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地得到了展寬。也就是說，使得特種光纖輸出的超連續(xù)譜的光譜寬度得到了展寬。即使對(duì)于單模光纖這樣的普通光纖，經(jīng)過上述擴(kuò)展光譜寬度的裝置處理的兩束激光脈沖輸入后，也會(huì)使得從普通光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步地得到了展寬。在上述各實(shí)施例中，在實(shí)驗(yàn)階段，可以將第一平面鏡12和第二平面鏡13分別置于一維精密調(diào)節(jié)架上，以10-30微米為步長(zhǎng)平行移動(dòng)，以便于對(duì)這兩個(gè)平面鏡的位置進(jìn)行微調(diào)；可以將聚焦透鏡14固定在三維精密調(diào)節(jié)架上，將光線的入射端也安裝在該三維精密調(diào)節(jié)架上，以10-30微米為步長(zhǎng)移動(dòng)，并使得入射端面與聚焦透鏡14平行，以使聚焦透鏡和光纖的入射端面能夠更精準(zhǔn)地接收入射的激光脈沖。若所采用的聚焦透鏡14的焦距為10毫米，則光纖的入射端可以置于聚焦透鏡14的中心后方10毫米處。
以下通過舉例，對(duì)擴(kuò)展光譜寬度的裝置進(jìn)行說明，一種優(yōu)選的實(shí)施方式如下。在不采用本發(fā)明各實(shí)施例提供的擴(kuò)展光譜寬度的裝置的情況下，將峰值功率為375W的激光脈沖輸入到光纖之后，從光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度為645nm。而將峰值功率為375W的激光脈沖，輸入到本發(fā)明各實(shí)施例提供的擴(kuò)展光譜寬度的裝置的情況下，若將從該裝置輸入到光纖的兩束激光脈沖的時(shí)間間隔調(diào)整為20ps，則從光纖中輸出的光譜寬度為818nm，與不采用擴(kuò)展光譜寬度的裝置相比擴(kuò)展了 26.8%。此外，若輸入擴(kuò)展光譜寬度的裝置的激光脈沖的脈沖寬度為5ps，通過對(duì)偏振片15進(jìn)行調(diào)整，使得經(jīng)過偏振分光鏡11和第一平面鏡12到達(dá)出射端口的激光脈沖的峰值功率值為500W ;經(jīng)過偏振分光鏡11和第二平面鏡13到達(dá)出射端口的激光脈沖的峰值功率值為 250W。在這樣的情況下，當(dāng)激光脈沖經(jīng)過第一平面鏡12到達(dá)偏振分光鏡11的光程，比第二平面鏡13到達(dá)偏振分光鏡11的光程小3cm時(shí)，對(duì)應(yīng)的兩束激光脈沖的時(shí)間間隔為20ps ；當(dāng)激光脈沖經(jīng)過第一平面鏡12到達(dá)偏振分光鏡11的光程，比第二平面鏡13到達(dá)偏振分光鏡11的光程小48cm時(shí)，對(duì)應(yīng)的兩束激光脈沖的時(shí)間間隔為320ps。兩束激光脈沖的時(shí)間間隔為320ps時(shí)，從光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度為677nm ;兩束激光脈沖的時(shí)間間隔為20ps時(shí)，從光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度為818nm，該光譜寬度與時(shí)間間隔為20ps時(shí)相比擴(kuò)展了 20.8%。由此可見，采用擴(kuò)展光譜寬度的裝置，并且將輸入光纖的兩束激光脈沖的時(shí)間間隔調(diào)整得相對(duì)較小時(shí)，能夠使得從光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度得到有效的擴(kuò)展。本發(fā)明實(shí)施例提供的擴(kuò)展光譜寬度的裝置，利用分光鏡將入射的激光脈沖分為兩束，在兩個(gè)平面鏡的反射作用，以及該分光鏡的半透半反作用下，使得兩束激光脈沖通過聚焦透鏡會(huì)聚后輸入到光纖中，通過控制兩束激光脈沖進(jìn)入光纖的先后順序，并通過偏振片和偏振分光鏡控制入射的激光脈沖的偏振方向，使得兩束激光脈沖的強(qiáng)孤子在光纖中進(jìn)行碰撞，并且先進(jìn)入光纖的激光脈沖中的強(qiáng)孤子比后進(jìn)入光纖的激光脈沖中的強(qiáng)孤子的峰值功率高，從而使得從光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度更進(jìn)一步地得到展寬。圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的擴(kuò)展光譜寬度的方法的流程圖，如圖3所示，該方法包括:101、將入射的激光脈沖通過分光鏡進(jìn)行反射和透射。102、將所述分光鏡反射出的激光脈沖，經(jīng)過反射后再通過所述分光鏡進(jìn)行透射，得到第一激光脈沖；并將所述分光鏡透射出的激光脈沖，經(jīng)過反射后再通過所述分光鏡進(jìn)行反射，得到第二激光脈沖。其中，所述第一激光脈沖的光程與所述第二激光脈沖的光程不相等。具體的，其中，第一激光脈沖是圖1或圖2中所示的第一平面鏡12反射至分光鏡11之后，分光鏡11透射至聚焦透鏡14的激光脈沖；第二激光脈沖是第二平面鏡13反射至分光鏡11之后，分光鏡11反射至聚焦透鏡14的激光脈沖。第一激光脈沖與第二激光脈沖的光程不相等，即對(duì)應(yīng)著圖1或圖2所示實(shí)施例中所述的第一平面鏡12與分光鏡11之間的距離，和第二平面鏡13與分光鏡11之間的距離不相等。103、將所述第一激光脈沖和所述第二激光脈沖聚焦后輸出至光纖。執(zhí)行步驟103是為了使所述第一激光脈沖中的強(qiáng)孤子與所述第二激光脈沖中的強(qiáng)孤子在所述光纖中進(jìn)行碰撞，以供所述光纖將光譜寬度擴(kuò)展后的激光脈沖輸出。本發(fā)明實(shí)施例提供的擴(kuò)展光譜寬度的方法，利用分光鏡將入射的激光脈沖分為兩束，在反射作用及該分光鏡的半透半反作用下，使得兩束激光脈沖聚焦會(huì)聚后輸入到光纖中，通過控制兩束激光脈沖進(jìn)入光纖的先后順序，使得兩束激光脈沖的強(qiáng)孤子在光纖中進(jìn)行碰撞，從而使得從光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度進(jìn)一步地得到展寬。進(jìn)一步地，所述分光鏡為偏振分光鏡；相應(yīng)地，所述方法還包括:在所述第一激光脈沖的光程小于所述第二激光脈沖的光程時(shí)，將所述入射的激光脈沖的偏振方向設(shè)置為與所述第一激光脈沖的偏振方向一致；在所述第一激光脈沖的光程大于所述第二激光脈沖的光程，將所述入射的激光脈沖的偏振方向設(shè)置為與所述第二激光脈沖的偏振方向一致。進(jìn)一步地，所述光纖為光子晶體光纖、色散位移光纖、高非線性光纖或單模光纖。具體的，本發(fā)明各實(shí)施例中的擴(kuò)展光譜寬度的裝置對(duì)光譜寬度進(jìn)行擴(kuò)展的方法，可以參見上述對(duì)應(yīng)的裝置實(shí)施例中所述的實(shí)現(xiàn)方式，此次不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例提供的擴(kuò)展光譜寬度的方法，利用分光鏡將入射的激光脈沖分為兩束，在反射作用及該分光鏡的半透半反作用下，使得兩束激光脈沖聚焦會(huì)聚后輸入到光纖中，通過控制兩束激光脈沖進(jìn)入光纖的先后順序，并通過控制入射的激光脈沖的偏振方向，使得兩束激光脈沖的強(qiáng)孤子在光纖中進(jìn)行碰撞，并且先進(jìn)入光纖的激光脈沖中的強(qiáng)孤子比后進(jìn)入光纖的激光脈沖中的強(qiáng)孤子的峰值功率高，從而使得從光纖中輸出的激光脈沖的光譜寬度更進(jìn)一步地得到展寬。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種擴(kuò)展光譜寬度的裝置，其特征在于，包括:分光鏡、第一平面鏡、第二平面鏡和聚焦透鏡； 所述分光鏡，用于對(duì)從入射端口入射的激光脈沖分別進(jìn)行反射和透射； 所述第一平面鏡，用于對(duì)所述分光鏡反射的激光脈沖進(jìn)行反射；所述第二平面鏡，用于對(duì)所述分光鏡透射的激光脈沖進(jìn)行反射；所述第一平面鏡與所述分光鏡的距離，和所述第二平面鏡與所述分光鏡的距離不相等； 相應(yīng)地，所述分光鏡還用于將所述第一平面鏡反射的激光脈沖透射至所述聚焦透鏡，并將所述第二平面鏡反射的激光脈沖反射至所述聚焦透鏡； 所述聚焦透鏡用于將入射的兩束激光脈沖通過出射端口輸出至光纖，以使所述入射的兩束激光脈沖中的強(qiáng)孤子在所述光纖中進(jìn)行碰撞，以供所述光纖將光譜寬度擴(kuò)展后的激光脈沖輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展光譜寬度的裝置，其特征在于，所述擴(kuò)展光譜寬度的裝置還包括:設(shè)置于所述入射端口的偏振片；相應(yīng)地，所述分光鏡為偏振分光鏡； 若所述第一平面鏡與所述偏振分光鏡的距離小于所述第二平面鏡與所述偏振分光鏡的距離，則經(jīng)過所述偏振片的激光脈沖的偏振方向與所述偏振分光鏡透射至所述聚焦透鏡的激光脈沖的偏振方向一致； 若所述第一平面鏡與所述偏振分光鏡的距離大于所述第二平面鏡與所述偏振分光鏡的距離，則經(jīng)過所述偏振片的激光脈沖的偏振方向與所述偏振分光鏡反射至所述聚焦透鏡的激光脈沖的偏振方向一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擴(kuò)展光譜寬度的裝置，其特征在于，所述出射端口連接的光纖為光子晶體光纖、色散位移光纖、高非線性光纖或單模光纖。
4.一種擴(kuò)展光譜寬度的方法，其特征在于，包括: 將入射的激光脈沖通過分光鏡進(jìn)行反射和透射； 將所述分光鏡反射出的激光脈沖，經(jīng)過反射后再通過所述分光鏡進(jìn)行透射，得到第一激光脈沖；并將所述分光鏡透射出的激光脈沖，經(jīng)過反射后再通過所述分光鏡進(jìn)行反射，得到第二激光脈沖；所述第一激光脈沖的光程與所述第二激光脈沖的光程不相等； 將所述第一激光脈沖和所述第二激光脈沖聚焦后輸出至光纖，以使所述第一激光脈沖中的強(qiáng)孤子與所述第二激光脈沖中的強(qiáng)孤子在所述光纖中進(jìn)行碰撞，以供所述光纖將光譜寬度擴(kuò)展后的激光脈沖輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擴(kuò)展光譜寬度的方法,其特征在于,所述分光鏡為偏振分光鏡; 相應(yīng)地，所述方法還包括: 若所述第一激光脈沖的光程小于所述第二激光脈沖的光程，則將所述入射的激光脈沖的偏振方向設(shè)置為與所述第一激光脈沖的偏振方向一致； 若所述第一激光脈沖的光程大于所述第二激光脈沖的光程，則將所述入射的激光脈沖的偏振方向設(shè)置為與所述第二激光脈沖的偏振方向一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的擴(kuò)展光譜寬度的方法，其特征在于，所述光纖為光子晶體光纖、色散位移光纖、高非線性光纖或單模光纖。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種擴(kuò)展光譜寬度的裝置及方法，其中擴(kuò)展光譜寬度的裝置包括分光鏡、第一平面鏡、第二平面鏡和聚焦透鏡；分光鏡用于對(duì)從入射端口入射的激光脈沖分別進(jìn)行反射和透射；第一平面鏡用于對(duì)分光鏡反射的激光脈沖進(jìn)行反射；第二平面鏡用于對(duì)分光鏡透射的激光脈沖進(jìn)行反射；第一平面鏡與分光鏡的距離和第二平面鏡與分光鏡的距離不相等；分光鏡還用于將第一平面鏡反射的激光脈沖透射至聚焦透鏡，并將第二平面鏡反射的激光脈沖反射至聚焦透鏡；聚焦透鏡用于將入射的兩束激光脈沖通過出射端口輸出至光纖，通過控制兩束激光脈沖進(jìn)入光纖的先后順序，使得兩束激光脈沖的強(qiáng)孤子在光纖中進(jìn)行碰撞，使得輸出的激光脈沖的光譜寬度得到展寬。
文檔編號(hào)H01S3/107GK103138148SQ20131005650
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月22日
發(fā)明者劉楚, 簡(jiǎn)偉, 師嚴(yán), 曹暢, 張沛, 王健全, 趙懷罡 申請(qǐng)人:中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司