專利名稱：雙芯雙包層光纖二波長光放大裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種雙芯雙包層光纖二波長光放大裝置。主要用來按照非線性波導(dǎo)可控二波長在雙芯雙包層光纖內(nèi)產(chǎn)生光信號放大的裝置。
背景技術(shù)：
已有技術(shù)中康瑞德·巴拿馬塞克(Konrad Banaszek)等人在《光學通訊》2001年9月1日第26卷第17期上“非線性波導(dǎo)中用下轉(zhuǎn)換控制空間模產(chǎn)生相關(guān)光子”(Generation of correlated photons in controlled spatialmodes by downconversion in nonlinear waveguides)文中論述了關(guān)于非線性波導(dǎo)控制空間模產(chǎn)生下轉(zhuǎn)換相干光用于測量雙光子的裝置。本發(fā)明利用非線性波導(dǎo)控制空間模產(chǎn)生下轉(zhuǎn)換相干光和雙芯雙包層光纖實現(xiàn)二波長光放大的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是利用非線性波導(dǎo)控制空間模產(chǎn)生下轉(zhuǎn)換相干光的原理，提供一種雙芯雙包層光纖二波長光放大裝置。
本發(fā)明的基本思想是利用晶體把入射光進行倍頻，起偏后由顯微物鏡準直引導(dǎo)進入非線性波導(dǎo)中，非線性波導(dǎo)實現(xiàn)波長的下轉(zhuǎn)換，再經(jīng)棱鏡分離，二波長由凹凸透鏡聚合輸入耦合器中，耦合器將二波長的光分別耦合進雙芯雙包層光纖中的兩個芯內(nèi)，泵浦光從側(cè)面進入光纖的中間包層，泵浦光在中間包層中往返反射分別進入光纖的兩個纖芯中，分別與二波長光相互作用，實現(xiàn)二波長光的放大。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種雙芯雙包層光纖二波長光放大裝置，其特征在于沿光束傳播方向依次包括透鏡、倍頻晶體、入射面鍍有偏振膜的雙凸透鏡、顯微物鏡、非線性波導(dǎo)、棱鏡、凹凸透鏡、耦合器、雙芯雙包層光纖，還有泵浦激光器，該泵浦激光器是激光二極管，位于雙芯雙包層光纖的側(cè)面，所述的凹凸透鏡的接收光面是凸面，并鍍有增透膜，其透射光面為凹面，所述的耦合器是外層有呈梯形圓筒的固定金屬包皮，半徑大的一端固定所述的凹凸透鏡，半徑小的一端固定雙芯雙包層光纖的端口。
所述的倍頻晶體可為BBO晶體，或LBO晶體，或LDP晶體。
所述的雙芯雙包層光纖是由兩個內(nèi)芯是圓形、中間包層呈多邊形、外層是圓形的，內(nèi)芯折射率大于中間包層的折射率，中間包層的折射率大于外層折射率的摻雜玻璃構(gòu)成的。
本發(fā)明裝置的優(yōu)點1.利用非線性波導(dǎo)實現(xiàn)下轉(zhuǎn)換波長，可根據(jù)所需波長設(shè)計波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)所需波長的放大；2.可用于集成光學系統(tǒng)中。


圖1是本發(fā)明雙芯雙包層光纖二波長光放大裝置最佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是雙芯雙包層光纖二波長光放大裝置中光纖的橫截面示意圖。
圖中1-透鏡 2-晶體 3-鍍偏振膜透鏡 4-顯微鏡物鏡
5-非線性波導(dǎo) 6-棱鏡 7-凹凸透鏡 8-耦合器9-雙芯雙包層光纖 10-泵浦激光器 901-雙芯雙包層光纖外層902-雙芯雙包層光纖中間包層 903-雙芯雙包層光纖內(nèi)芯
具體實施例方式先請參閱圖1，圖1是本發(fā)明雙芯雙包層光纖二波長光放大裝置最佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可見，本發(fā)明雙芯雙包層光纖二波長光放大裝置包括最核心的元件為雙芯雙包層光纖9，雙芯雙包層光纖9之前緊連著耦合器8，耦合器8之前是凹凸透鏡7，凹凸透鏡7之前是棱鏡6，非線性波導(dǎo)5置于顯微物鏡4和棱鏡6之間，倍頻晶體2之前是透鏡1，倍頻晶體2之后是鍍偏振膜透鏡3，鍍偏振膜透鏡3置于顯微物鏡4之前。
所說的透鏡1和鍍偏振膜透鏡3是雙面凸的玻璃透鏡構(gòu)成的，鍍偏振膜透鏡3的左凸面鍍有偏振膜。
所說的倍頻晶體2可以是BBO晶體，或是LBO晶體，或是KDP晶體。
所說的顯微物鏡4是伽利略式平行望遠鏡構(gòu)成的。
所說的非線性波導(dǎo)5是在硅基底上鍍有砷化鎵傳輸光波的波導(dǎo)。
所說的棱鏡6是三角形棱鏡。
所說的凹凸透鏡7，其接收光的一面是凸面，透射光的一面是凹面的，凸面鍍有增透膜。
所說的耦合器8是外層有固定金屬包皮，呈梯形圓筒狀，半徑大的一端固定凹凸透鏡7，半徑小的一端固定雙芯雙包層光纖9的端口。
所說的雙芯雙包層光纖9由兩個內(nèi)芯903是圓形，中間包層902是多邊形，外層901是圓形，內(nèi)芯折射率大于中間包層的折射率，中間包層的折射率大于外層折射率的摻雜玻璃構(gòu)成的，或是摻雜石英構(gòu)成的。
本發(fā)明用非線性波導(dǎo)控制空間模產(chǎn)生下轉(zhuǎn)換相干光和雙芯雙包層光纖實現(xiàn)二波長光放大的工作過程是當入射光Is經(jīng)透鏡1會聚合后入射到晶體2上，經(jīng)晶體2倍頻后，原波長光和倍頻波長光同時經(jīng)鍍偏振膜透鏡3起偏和匯聚后入射到顯微物鏡4上，由顯微物鏡4準直后二波長光進入到非線性波導(dǎo)5，根據(jù)需要波長設(shè)計的非線性波導(dǎo)將倍頻波長的光實現(xiàn)波長下轉(zhuǎn)換后，與原波長同時入射到棱鏡6上，經(jīng)棱鏡6分光后，兩波長的光Is和Il再分別由凹凸透鏡7上會聚到雙芯雙包層光纖9的入射端面上分別進入光纖兩光纖芯內(nèi)。泵浦光Ip由雙芯雙包層光纖的側(cè)面進行泵浦，經(jīng)泵浦光與光纖纖芯內(nèi)的傳輸光Is和Il的非線性相互作用，Is和Il被放大，由光纖的出口端出射Is’和Il’。
在圖1所示的裝置中，入射光800nm，倍頻波長400nm，經(jīng)非線性波導(dǎo)實現(xiàn)下轉(zhuǎn)換波長為418nm，泵浦光為360nm，功率是60mW，雙芯雙包層光纖的中間包層902是八角形，兩個內(nèi)芯903呈圓形，光纖是石英摻鉺制成，光纖長50米，其結(jié)果是下轉(zhuǎn)換波長418nm被放大了400倍，原波長800nm被放大了320倍。
權(quán)利要求
1.一種雙芯雙包層光纖二波長光放大裝置，其特征在于沿光束傳播方向依次包括透鏡(1)、倍頻晶體(2)、入射面鍍有偏振膜的雙凸透鏡(3)、顯微物鏡(4)、非線性波導(dǎo)(5)、棱鏡(6)、凹凸透鏡(7)、耦合器(8)、雙芯雙包層光纖(9)，還有泵浦激光器(10)，該泵浦激光器(10)是激光二極管，位于雙芯雙包層光纖(9)的側(cè)面，所述的凹凸透鏡(7)的接收光面是凸面，并鍍有增透膜，其透射光面為凹面，所述的耦合器(8)是外層有呈梯形圓筒的固定金屬包皮，半徑大的一端固定所述的凹凸透鏡(7)，半徑小的一端固定雙芯雙包層光纖(9)的端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙芯雙包層光纖二波長光放大裝置，其特征在于所述的倍頻晶體(2)可為BBO晶體，或LBO晶體，或LDP晶體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙芯雙包層光纖二波長光放大裝置，其特征在于所述的雙芯雙包層光纖(9)的兩個內(nèi)芯(903)是圓形、中間包層(902)呈多邊形、外層(901)是圓形的，內(nèi)芯折射率大于中間包層的折射率，中間包層的折射率大于外層折射率的摻雜玻璃構(gòu)成的。
全文摘要
一種雙芯雙包層光纖二波長光放大裝置，其特征在于沿光束傳播方向依次包括透鏡、倍頻晶體、入射面鍍有偏振膜的雙凸透鏡、顯微物鏡、非線性波導(dǎo)、棱鏡、凹凸透鏡、耦合器、雙芯雙包層光纖，還有泵浦激光器，該泵浦激光器是激光二極管，位于雙芯雙包層光纖的側(cè)面，所述的凹凸透鏡的接收光面是凸面，并鍍有增透膜，其透射光面為凹面，所述的耦合器是外層有呈梯形圓筒的固定金屬包皮，半徑大的一端固定所述的凹凸透鏡，半徑小的一端固定雙芯雙包層光纖的端口。本發(fā)明裝置利用非線性波導(dǎo)和泵浦激光器對光纖的泵浦，可實現(xiàn)光纖二波長的光放大輸出。
文檔編號G02F1/39GK1544989SQ20031010861
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月14日
發(fā)明者金石琦 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所