專利名稱：基于鈮酸鋰光波導(dǎo)環(huán)形腔的全光波長轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及非線性光學混頻技術(shù)領(lǐng)域和全光信號處理技術(shù)領(lǐng)域， 具體涉及一種基于鈮酸鋰光波導(dǎo)環(huán)形腔的全光波長轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
全光波長轉(zhuǎn)換器能夠?qū)⒁粋€光波長所攜帶的信息完全復(fù)制到另一個光波長上，是未來密集波分復(fù)用(DWDM)光網(wǎng)絡(luò)中不可缺少的關(guān)鍵器件。 波長轉(zhuǎn)換技術(shù)有助于實現(xiàn)波長再利用，有效進行動態(tài)路由選擇，降低網(wǎng)絡(luò) 擁擠阻塞率，進而可以提高光網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴充性。目前常用的全光 波長轉(zhuǎn)換技術(shù)主要包括交叉增益調(diào)制(XGM)、交叉相位調(diào)制(XPM)、 非線性光學環(huán)形鏡(NOLM)、激光器增益飽和效應(yīng)、四波混頻(FWM)、 二階非線性效應(yīng)等等。在這些方案中，基于周期極化反轉(zhuǎn)鈮酸鋰(PPLN) 無源光波導(dǎo)二階非線性效應(yīng)的波長轉(zhuǎn)換技術(shù)具有獨特的優(yōu)越性，其最大的 特點是響應(yīng)速度快以及波長轉(zhuǎn)換過程的嚴格透明性，表現(xiàn)為與信號的比特 率和調(diào)制格式無關(guān)，因而近年來正在受到各國科技工作者的高度重視。目前國內(nèi)外在基于PPLN光波導(dǎo)二階非線性效應(yīng)的波長轉(zhuǎn)換方面已經(jīng) 開展了許多非常有意義的工作，主要包括基于直接差頻(DFG)，基于級聯(lián) 倍頻和差頻(SHG+DFG)，基于級聯(lián)和頻與差頻(SFG+DFG)等二階以及 級聯(lián)二階非線性效應(yīng)的波長轉(zhuǎn)換技術(shù)。DFG型波長轉(zhuǎn)換由于泵浦光(0.77 pm)和信號光(1.5 pm)處于不同波段，因此難以同時實現(xiàn)泵浦光和信號 光在光波導(dǎo)內(nèi)的單模傳輸。SHG+DFG型波長轉(zhuǎn)換解決了 DFG型波長轉(zhuǎn)換 器遇到的困難，注入泵浦光和信號光同處于1.5pm波段，可以實現(xiàn)1.5pm 波段的全光波長轉(zhuǎn)換。盡管如此，由于在SHG+DFG過程中位于倍頻(SHG) 過程準相位匹配(QPM)波長處的泵浦光波長響應(yīng)帶寬非常窄( 0.3 nm)， 因此，對于固定輸入的信號光，傳統(tǒng)的SHG+DFG型波長轉(zhuǎn)換器難以實現(xiàn) 轉(zhuǎn)換空閑光的可調(diào)諧輸出，而可調(diào)諧的波長轉(zhuǎn)換對于增強網(wǎng)絡(luò)管理的靈活
性又是非常重要的。SFG+DFG型波長轉(zhuǎn)換可以同時解決DFG型和傳統(tǒng) SHG+DFG型波長轉(zhuǎn)換器所遇到的問題， 一方面所有入射光均處于1.5 pm 波段，另一方面即使對于固定波長輸入的信號光也可以方便地實現(xiàn)可調(diào)諧 的波長轉(zhuǎn)換。例如- 2003年Y. H. Min等人在文章"TumWe all-optical wavelength conversion of 5 ps pulses by cascaded sum- and difference frequency generation (cSFG/DFG) in a Ti:PPLN waveguide," in戶rac.Go附www'c加'o"s Co"/， vol. 2， Mar" 23-28 2003， pp. 767-768 ("利用鈦擴 散周期極化反轉(zhuǎn)鈮酸鋰光波導(dǎo)級聯(lián)和頻與差頻二階非線性效應(yīng)實現(xiàn)5皮秒 脈沖可調(diào)諧全光波長轉(zhuǎn)換，"光纖通信會議，2巻，2003年3月23日-28日， 767頁-768頁)中，首次實驗報道了基于SFG+DFG重復(fù)頻率為10 G他、 脈寬為5 ps的脈沖信號光的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換。然而，在已經(jīng)報道的 SHG+DFG和SFG+DFG型波長轉(zhuǎn)換方案中，需要使用昂貴的外腔激光器作 為外界泵浦光源，特別是基于SFG+DFG的波長轉(zhuǎn)換需要同時使用兩個外 界泵浦光源，這就大大增加了波長轉(zhuǎn)換器的復(fù)雜性并提高了系統(tǒng)的成本。 盡管C. Q. Xu等人在文章"Intracavity wavelength conversions employing a MgO-doped LiNb03 quasi-phase-matched waveguide and an erbium-doped fiber amplifier," J C^. & c.5， vol. 20， No. 10， pp. 2142-2149, Oct. 2003 (利用MgO摻雜鈮酸鋰準相位匹配光波導(dǎo)和摻鉺光纖放大器實現(xiàn)腔內(nèi)波長 轉(zhuǎn)換，"美國光學協(xié)會期刊B， 20巻，10期，2142頁-2149頁，200年10 月)中，提出了基于SHG+DFG的腔內(nèi)波長轉(zhuǎn)換以節(jié)省一個外界泵浦光源， 但由于泵浦光位于SHG過程的準相位匹配波長處因而無法實現(xiàn)可調(diào)諧的腔 內(nèi)波長轉(zhuǎn)換。另外，基于SFG+DFG的腔內(nèi)波長轉(zhuǎn)換因為需要同時節(jié)省兩 個外界泵浦光源到目前為止還沒有相關(guān)的研究報道。除此之外，已有的波 長轉(zhuǎn)換大都還停留在單信道一單信道的波長轉(zhuǎn)換，對單信道一雙信道的可 調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換、單信道一多信道("廣播式")的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換、以及多 信道同時轉(zhuǎn)換等方面的關(guān)注還比較少。鑒于此，如何對傳統(tǒng)SHG+DFG型 波長轉(zhuǎn)換方案進行改進以實現(xiàn)可調(diào)諧功能，如何設(shè)計無需注入外界泵浦光 的基于PPLN環(huán)形腔結(jié)構(gòu)的多功能波長轉(zhuǎn)換器(單信道一單信道、單信道 一雙信道、單信道一多信道可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換以及多信道同時轉(zhuǎn)換)將具有
實際的研究應(yīng)用價值。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種基于鈮酸鋰光波導(dǎo)環(huán)形腔的全光波長 轉(zhuǎn)換裝置，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運行可靠和擴展性好的特點。本實用新型提供的一種基于鈮酸鋰光波導(dǎo)環(huán)形腔的全光波長轉(zhuǎn)換裝 置，其特征在于該裝置包括沿順時針方向依次光路連接的第一光耦合器、 摻鉺光纖放大器、偏振控制器、PPLN光波導(dǎo)、光隔離器、第二光耦合器和 泵浦光波長選擇器，構(gòu)成第一環(huán)形腔激光器；其中第一光耦合器對進入的光波進行耦合，再經(jīng)摻鉺光纖放大器放大后 通過偏振控制器對光波的偏振態(tài)進行調(diào)整，然后進入PPLN光波導(dǎo)；泵浦 光由內(nèi)置PPLN光波導(dǎo)的第一環(huán)形腔激光器內(nèi)部激射產(chǎn)生，泵浦光在環(huán)形 腔中沿順時針方向依次傳輸，泵浦光波長由泵浦光波長選擇器決定；PPLN 光波導(dǎo)用于對信號光和第一環(huán)形腔激光器內(nèi)部激射產(chǎn)生的泵浦光進行處 理，使其發(fā)生非線性效應(yīng)實現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換；光隔離器用于保證環(huán)形腔內(nèi)光波 沿順時針方向單向傳輸，轉(zhuǎn)換得到的轉(zhuǎn)換空閑光從第二光耦合器輸出。本實用新型針對現(xiàn)有全光波長轉(zhuǎn)換技術(shù)存在的不足，提供一種基于 PPLN光波導(dǎo)環(huán)形腔結(jié)構(gòu)的全光波長轉(zhuǎn)換裝置。該裝置一方面充分利用 PPLN光波導(dǎo)中的兩種級聯(lián)二階非線性效應(yīng)實現(xiàn)多種全光波長轉(zhuǎn)換功能，大 大提高了波長轉(zhuǎn)換的靈活性；另一方面利用裝置內(nèi)部的環(huán)形腔激光器產(chǎn)生 泵浦光，擺脫了以往對昂貴的外腔激光器作為外界泵浦光源的依靠，裝置 結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，成本大大降低，而且運行可靠。具體而言，本實用 新型與現(xiàn)有的波長轉(zhuǎn)換技術(shù)和裝置相比具有如下優(yōu)點-其一、基于PPLN 二階非線性效應(yīng)的全光波長轉(zhuǎn)換與基于半導(dǎo)體光放 大器(SOA)交叉增益調(diào)制和交叉相位調(diào)制等的波長轉(zhuǎn)換以及基于光纖四 波混頻的波長轉(zhuǎn)換相比具有顯著的優(yōu)勢。(1) 、相比于半導(dǎo)體光放大器，PPLN光波導(dǎo)是無源光波導(dǎo)，因此在波長 轉(zhuǎn)換過程中PPLN光波導(dǎo)自身不會引入自發(fā)輻射噪聲的影響；(2) 、相比于光纖四波混頻，PPLN具有更高的非線性系數(shù)有利于非線性
效應(yīng)的進行，而且PPLN光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)緊湊易于集成和模塊化，性能可靠；(3) 、 PPLN光波導(dǎo)中有倍頻(SHG)、和頻(SFG)、差頻(DFG)等豐 富的二階非線性效應(yīng)以及相互間的級聯(lián)二階非線性效應(yīng)，如級聯(lián)倍頻和差 頻(SHG+DFG)以及級聯(lián)和頻與差頻(SFG+DFG)，這些大大增加了基于 PPLN光波導(dǎo)二階非線性效應(yīng)波長轉(zhuǎn)換的可選擇性；(4) 、基于PPLN光波導(dǎo)二階非線性效應(yīng)的波長轉(zhuǎn)換還具有如下一些理 想波長轉(zhuǎn)換器的特點① 超快的響應(yīng)速度(fs量級)；② 與信號的比特率和調(diào)制格式無關(guān)；③ 多波長同時轉(zhuǎn)換和較寬的動態(tài)變換范圍；④ 光譜和啁啾反轉(zhuǎn)可用于色散補償；⑤ 參量放大；◎轉(zhuǎn)換過程無內(nèi)部頻率啁啾。其中超快的響應(yīng)速度和對信號比特率及調(diào)制格式無關(guān)的特性可以增強 對40 Gbit/s及以上速率的高速信號以及各種新型調(diào)制格式信號(如歸零碼 RZ，載波抑制歸零碼CSRZ,差分相移鍵控碼DPSK，光雙二進制碼ODB 等)的處理能力，使得基于PPLN光波導(dǎo)二階非線性效應(yīng)的波長轉(zhuǎn)換在未 來高速全光信號處理技術(shù)中具有潛在的優(yōu)勢和應(yīng)用前景。其二、本實用新型利用的基于PPLN光波導(dǎo)的級聯(lián)倍頻和差頻 (SHG+DFG) 二階非線性效應(yīng)以及級聯(lián)和頻與差頻(SFG+DFG) 二階非 線性效應(yīng)在傳統(tǒng)SHG+DFG和SFG+DFG基礎(chǔ)上有所改進和提高。(1) 、繼承了傳統(tǒng)SHG+DFG和SFG+DFG的優(yōu)點，注入泵浦光和信號 光同處于1.5pm波段，克服了傳統(tǒng)直接差頻(DFG) 二階非線性效應(yīng)由于 泵浦光(0.77 (am)和信號光(1.5 nm)處于不同波段而難以同時在光波導(dǎo)內(nèi)進行單模傳輸?shù)睦щy；(2) 、傳統(tǒng)SHG+DFG泵浦光位于倍頻(SHG)過程的準相位匹配波長處，響應(yīng)帶寬非常窄( 0.3nm)，對于給定波長的信號光難以實現(xiàn)可調(diào)諧 的波長轉(zhuǎn)換。本實用新型利用的SHG+DFG對此進行了改進，將信號光置 于SHG過程的準相位匹配波長處，對于固定輸入的信號光，通過改變泵浦
光波長實現(xiàn)了轉(zhuǎn)換空閑光的可調(diào)諧輸出。另外，通過增加泵浦光的數(shù)目， 實現(xiàn)了固定輸入信號光單信道一雙信道以及單信道一多信道("廣播式")的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換；(3)、改進后的SHG+DFG雖然實現(xiàn)了可調(diào)諧的波長轉(zhuǎn)換，但輸入信號 光的波長可調(diào)諧范圍卻變得很窄( 0.3 nm)，利用SFG+DFG可以解決這 個問題。通過使用兩個泵浦光并適當調(diào)節(jié)其波長可以很方便地實現(xiàn)可變輸 入信號光的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換，輸入信號光和輸出轉(zhuǎn)換空閑光均可以在很寬 的范圍內(nèi)調(diào)諧(>75nm)。本實用新型利用的SFG+DFG在此基礎(chǔ)上通過增 加泵浦光的數(shù)目，進一步實現(xiàn)了可變輸入信號光單信道一多信道("廣播 式")的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換；其三、本實用新型提出的基于PPLN環(huán)形腔的波長轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)簡單， 容易實現(xiàn)，成本低廉，穩(wěn)定性可靠。(1) 、無需昂貴的外腔激光器提供泵浦光，泵浦光由內(nèi)置了 PPLN光波 導(dǎo)的環(huán)形腔激光器產(chǎn)生，通過靈活設(shè)計使用不同的泵浦光波長選擇器可以 方便地產(chǎn)生單泵浦光，雙泵浦光以及多泵浦光從而實現(xiàn)形式豐富的多種波 長轉(zhuǎn)換功能，這樣可以大大降低裝置的復(fù)雜性和運行成本。例如，對于單 信道一多信道("廣播式")的波長轉(zhuǎn)換，使用一個多波長選擇器就可以省 掉多個外腔激光器，這在未來密集波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中具有潛在的推廣應(yīng)用 價值。(2) 、環(huán)形腔激光器中內(nèi)置的PPLN光波導(dǎo)和偏振控制器可以增加環(huán)形 腔的偏振不均勻性，從而可以緩解摻鉺光纖放大器的均勻加寬特性，另外 在環(huán)形腔的波長選擇器中使用可調(diào)光衰減器也可以平衡摻鉺光纖放大器的 增益競爭，這些對于環(huán)形腔激光器產(chǎn)生穩(wěn)定的激射光進而保證波長轉(zhuǎn)換過 程的穩(wěn)定性是非常有利的。其四、本實用新型裝置具有很好的可擴充性。(1) 、通過更換環(huán)形腔激光器中的泵浦光波長選擇器，可以進一步實現(xiàn) 輸入信號光固定或者可變的單信道--三信道、單信道一四信道……等形式 各樣的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換；(2) 、環(huán)形腔激光器中的波長選擇器件可以靈活改變。例如，對于多波
長選擇器，其中的梳妝濾波器除了使用法布里-珀羅(FP)標準具外還可以 使用馬赫一曾德爾延時干涉儀(MZ-DI)、保偏光纖環(huán)形鏡(PMF-LM)等 具有梳妝濾波功能的器件。


圖1是本實用新型全光波長轉(zhuǎn)換裝置的原理示意圖；圖2是本實用新型全光波長轉(zhuǎn)換裝置的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 (a) (b)是兩種單波長選擇器件；圖4 (a) (b)是兩種雙波長選擇器件；圖5是多波長選擇器件；圖6是本實用新型全光波長轉(zhuǎn)換裝置的第二種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是本實用新型全光波長轉(zhuǎn)換裝置的第三種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是基于級聯(lián)倍頻和差頻(SHG+DFG)信號光固定可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換 的原理示意圖(a)單信道一單信道可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換，(b)單信道一雙信 道可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換，(c)單信道一多信道("廣播式")可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換。圖9是基于級聯(lián)和頻與差頻(SFG+DFG)信號光可變可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換 的原理示意圖；圖10是基于級聯(lián)和頻與差頻(SHG+DFG)信號光可變單信道一多信 道("廣播式")可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換的原理示意圖；圖11是基于級聯(lián)倍頻和差頻(SHG+DFG)多信道同時轉(zhuǎn)換的原理示 意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實例對本實用新型作進一步詳細的說明。 本實用新型提供了無需外界注入泵浦光的基于PPLN環(huán)形腔結(jié)構(gòu)的全 光波長轉(zhuǎn)換裝置，其特征是在環(huán)形腔激光器中內(nèi)置PPLN光波導(dǎo)，利用PPLN 級聯(lián)倍頻和差頻(SHG+DFG)以及級聯(lián)和頻與差頻(SFG+DFG)兩種級 聯(lián)二階非線性效應(yīng)實現(xiàn)多種全光波長轉(zhuǎn)換功能。轉(zhuǎn)換器的主體是基于PPLN 環(huán)形腔的波長轉(zhuǎn)換器，如圖1所示，主要包括PPLN光波導(dǎo)1 ，波長選擇器2以及摻鉺光纖放大器3,依次連接構(gòu)成內(nèi)置PPLN光波導(dǎo)的環(huán)形腔激光器。環(huán)形腔內(nèi)部的光路走向為順時針方向。泵浦光由環(huán)形腔激光器內(nèi)部激射產(chǎn) 生，信號光與泵浦光在PPLN光波導(dǎo)中發(fā)生級聯(lián)二階非線性效應(yīng)生成轉(zhuǎn)換 輸出空閑光從而實現(xiàn)信號光到轉(zhuǎn)換空閑光的波長轉(zhuǎn)換。通過選擇不同的波 長轉(zhuǎn)換機制以及改變環(huán)形腔激光器的具體內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)多種功能 的全光波長轉(zhuǎn)換。如圖2所示，本實用新型裝置包括沿順時針方向依次光路連接的第一 光耦合器4、摻鉺光纖放大器3、偏振控制器5、 PPLN光波導(dǎo)1、光隔離器 6、第二光耦合器7和泵浦光波長選擇器2，構(gòu)成內(nèi)置PPLN光波導(dǎo)的第一 環(huán)形腔激光器。其中，第一光耦合器4和第二光耦合器7分別對外提供信 號光輸入端口和轉(zhuǎn)換空閑光輸出端口。輸入信號光經(jīng)第一光耦合器4進入該裝置內(nèi)，經(jīng)摻鉺光纖放大器3放 大后通過偏振控制器5對其偏振態(tài)進行調(diào)整，然后進入PPLN光波導(dǎo)1。泵 浦光由內(nèi)置PPLN光波導(dǎo)的第一環(huán)形腔激光器內(nèi)部激射產(chǎn)生，泵浦光在環(huán) 形腔中沿順時針方向傳輸依次經(jīng)過"摻鉺光纖放大器3 —偏振控制器5 — PPLN光波導(dǎo)1 一光隔離器6—第二光耦合器7—泵浦光波長選擇器2 —第一 光耦合器4一摻鉺光纖放大器3"，其中摻鉺光纖放大器3提供泵浦光激射 所需的增益，偏振控制器光5調(diào)整泵浦光的偏振態(tài)，光隔離器6保證環(huán)形 腔內(nèi)光波沿順時針方向單向傳輸，泵浦光波長選擇器2用于決定第一環(huán)形 腔激光器產(chǎn)生的內(nèi)部激射泵浦光的波長，它可以為單波長選擇器2A、雙波 長選擇器2B或多波長選擇器2C。輸入信號光和第一環(huán)形腔激光器內(nèi)部激 射產(chǎn)生的泵浦光進入PPLN光波導(dǎo)i后在其中發(fā)生非線性效應(yīng)實現(xiàn)波長轉(zhuǎn) 換，轉(zhuǎn)換得到的轉(zhuǎn)換空閑光從第二光耦合器7輸出?；趫D2所示發(fā)明裝置，可以實現(xiàn)輸入信號光固定，無需注入外界泵 浦光的單信道一單信道、單信道一雙信道以及單信道一多信道("廣播式") 的可調(diào)諧全光波長轉(zhuǎn)換。其特征是在PPLN光波導(dǎo)1中信號光與泵浦光發(fā) 生級聯(lián)倍頻和差頻(SHG+DFG) 二階非線性效應(yīng)信號光波長位于PPLN 光波導(dǎo)倍頻(SHG)過程的準相位匹配波長處，信號光通過倍頻(SHG) 過程產(chǎn)生的倍頻光同時與第一環(huán)形腔激光器內(nèi)部激射產(chǎn)生的泵浦光發(fā)生差
頻(DFG)相互作用并生成轉(zhuǎn)換空閑光，通過調(diào)節(jié)泵浦光波長可以改變轉(zhuǎn) 換空閑光的波長以實現(xiàn)可調(diào)諧輸出。輸入信號光固定且是單信道，輸出轉(zhuǎn) 換空閑光的信道數(shù)目由泵浦光個數(shù)決定，根據(jù)環(huán)形腔中泵浦光波長選擇器2 使用的是單波長選擇器2A、雙波長選擇器2B、還是多波長選擇器2C可以 相應(yīng)得到單信道一單信道、單信道一雙信道以及單信道一多信道("廣播 式")的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換?；趫D2所示發(fā)明裝置，當其中的泵浦光波長選擇器2使用的是雙波 長選擇器2B時，還可以實現(xiàn)輸入信號光可變，無需注入外界泵浦光的可調(diào) 諧全光波長轉(zhuǎn)換。其特征是在PPLN光波導(dǎo)1中信號光與兩路泵浦光發(fā)生 級聯(lián)和頻與差頻(SHG+DFG) 二階非線性效應(yīng)信號光與第一環(huán)形腔激光 器產(chǎn)生的第一路泵浦光通過和頻(SFG)過程產(chǎn)生和頻光，與此同時，第一 環(huán)形腔激光器產(chǎn)生的第二路泵浦光與和頻光發(fā)生差頻(DFG)相互作用并 生成轉(zhuǎn)換空閑光，對于可變輸入的信號光，通過適當改變兩路泵浦光的波 長可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換空閑光的可調(diào)諧輸出。如圖3(a)所示，單波長選擇器2A由第一可調(diào)光衰減器8和第一可調(diào)諧 濾波器9組成。光波在該單波長選擇器中從右向左傳輸。第一可調(diào)諧濾波 器9用以選擇需要的波長，第一可調(diào)光衰減器8用以適當調(diào)節(jié)選中波長對 應(yīng)激射光在環(huán)形腔中的損耗進而控制激射光的光功率。第一可調(diào)光衰減器8 和第一可調(diào)諧濾波器9的位置可以互換。單波長選擇器2A也可以采用如圖3 (b)所示的結(jié)構(gòu)，它由光環(huán)形器 10、可調(diào)光衰減器8以及光纖布拉格光柵(FBG) 11組成。光波在該單波 長選擇器中從右向左傳輸時的光路走向依次為"光環(huán)形器10端口 a—光環(huán) 形器10端口 b—第一可調(diào)光衰減器8—第一光纖布拉格光柵ll一第一可調(diào) 光衰減器8 —光環(huán)形器10端口 b—光環(huán)形器10端口 c"。利用第一光纖布拉 格光柵ll的反射譜選擇需要的波長，選用不同的光纖布拉格光柵可以得到 不同的激射波長，第一可調(diào)光衰減器8用以適當調(diào)節(jié)選中波長對應(yīng)激射光在環(huán)形腔中的損耗以控制激射光的光功率。如圖4 (a)所示，雙波長選擇器2B由第一、第二可調(diào)光衰減器8， 12、 第一、第二可調(diào)諧濾波器9， 13以及第三、第四光耦合器14， 15組成。光
波在該雙波長選擇器中從右向左傳輸時首先經(jīng)過第三光耦合器14分成上下 兩路并行傳輸，上路先后經(jīng)過第一可調(diào)光衰減器8和第一可調(diào)諧濾波器9， 下路先后經(jīng)過第二可調(diào)光衰減器12和第二可調(diào)諧濾波器13，上下兩路光波 然后經(jīng)過第四光耦合器15耦合輸出。第一、第二可調(diào)諧濾波器9， 13分別 用于決定環(huán)形腔激光器中兩路激射光的波長，第一可調(diào)光衰減器8用于適 當調(diào)節(jié)和控制第一可調(diào)諧濾波器9決定的激射光的光功率，第二可調(diào)光衰 減器12用于適當調(diào)節(jié)和控制第二可調(diào)諧濾波器13決定的激射光的光功率。 第一可調(diào)光衰減器8和第一可調(diào)諧濾波器9的位置可以互換，第二可調(diào)光 衰減器12和第二可調(diào)諧濾波器13的位置可以互換。雙波長選擇器2B也可以采用如圖4 (b)所示的結(jié)構(gòu)，由光環(huán)形器10、 第一、第二可調(diào)光衰減器8， 12以及第一、第二光纖布拉格光柵ll、 16組 成。光波在該雙波長選擇器中從右向左傳輸時的光路走向有兩路。第一路 為"光環(huán)形器10端口 a—光環(huán)形器10端口 b—第一可調(diào)光衰減器8_第一 光纖布拉格光柵ll一第一可調(diào)光衰減器8 —光環(huán)形器10端口 b—光環(huán)形器 10端口 c"，其中第一光纖布拉格光柵11的反射譜決定第一路激射光的波 長，選用不同的第一光纖布拉格光柵ll可以改變第一路激射光的波長，第 一可調(diào)光衰減器8用于調(diào)節(jié)和控制第一路激射光的光功率；第二路為"光 環(huán)形器10端口 a—光環(huán)形器10端口 b—第一可調(diào)光衰減器8 —第一光纖布 拉格光柵11 一第二可調(diào)光衰減器12—第二光纖布拉格光柵16—第二可調(diào)光 衰減器12—第一光纖布拉格光柵11一第一可調(diào)光衰減器8 —光環(huán)形器10端 口 b—光環(huán)形器10端口 c",其中第二光纖布拉格光柵16的反射譜決定第 二路激射光的波長，選用不同的第二光纖布拉格光柵16可以改變第二路激 射光的波長，第一、第二可調(diào)光衰減器8， 12用于調(diào)節(jié)和控制第二路激射 光的光功率。值得注意的是，圖4 (a) (b)中的第一、第二可調(diào)光衰減器8， 12可 以增加環(huán)腔內(nèi)兩路激射光波損耗的不均勻性，從而可以減弱摻鉺光纖放大 器的均勻加寬特性，另外環(huán)腔中的偏振控制器和PPLN光波導(dǎo)等偏振器件 的使用也會引入不均勻性，這些可以保證獲得穩(wěn)定的雙波長激射，因此對 于增強波長轉(zhuǎn)換過程的穩(wěn)定性是非常有益的。
如圖5所示，多波長選擇器2C由摻鉺光纖放大器17、帶通濾波器18 以及法布里-珀羅(FP)標準具19組成。光波在該多波長選擇器中從右向 左傳輸。法布里-珀羅(FP)標準具19相當于一個梳狀濾波器，與帶通濾 波器18連接后構(gòu)成了多波長選擇器的主體。多波長激射的波長間距由法布 里-珀羅(FP)標準具19決定，而激射波長的數(shù)目則取決于帶通濾波器18 的帶寬。帶通濾波器18和法布里-珀羅(FP)標準具19的位置可以互換。 摻鉺光纖放大器17為環(huán)形腔內(nèi)部的多波長激射提供增益。如圖6所示，當要實現(xiàn)輸入信號光可變，無需注入外界泵浦光單信道 一多信道("廣播式")的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換時，本實用新型裝置在圖2基礎(chǔ) 上增設(shè)多波長選擇器20以構(gòu)成內(nèi)置PPLN光波導(dǎo)的雙環(huán)腔激光器。增設(shè)的 第二環(huán)形腔激光器沿逆時針方向由第一光耦合器4、摻鉺光纖放大器3、偏 振控制器5、 PPLN光波導(dǎo)1、光隔離器6、第二光耦合器7和多波長選擇 器20依次光路連接而成，其中的多波長選擇器20用以產(chǎn)生多路泵浦光， 其結(jié)構(gòu)與多波長選擇器2C的結(jié)構(gòu)相同。第一環(huán)形腔激光器的結(jié)構(gòu)與圖2相 同，光路走向為順時針方向，不過其中的泵浦光波長選擇器2為單波長選 擇器2A。輸入信號光經(jīng)第一光耦合器4進入該裝置內(nèi)。兩個環(huán)形腔激光器分別 激射一路和多路泵浦光，摻鉺光纖放大器3提供增益，光隔離器6保證兩 環(huán)形腔激光器中光路的單向傳輸。信號光和兩環(huán)形腔激光器內(nèi)部激射產(chǎn)生 的泵浦光經(jīng)摻鉺光纖放大器3放大并經(jīng)偏振控制器5調(diào)整偏振態(tài)后進入 PPLN光波導(dǎo)1，在其中發(fā)生非線性效應(yīng)實現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換得到的轉(zhuǎn)換空 閑光從第二光耦合器7輸出?；趫D6所示發(fā)明裝置，可以實現(xiàn)輸入信號光可變，無需注入外界泵 浦光的單信道一多信道("廣播式")的可調(diào)諧全光波長轉(zhuǎn)換。其特征是在 PPLN光波導(dǎo)1中信號光與泵浦光發(fā)生級聯(lián)和頻與差頻(SFG+DFG) 二階 非線性效應(yīng):信號光與第一環(huán)形腔激光器產(chǎn)生的單個泵浦光通過和頻(SFG) 過程產(chǎn)生和頻光，與此同時，增設(shè)的第二環(huán)形腔激光器產(chǎn)生的多路泵浦光 與和頻光發(fā)生差頻(DFG)相互作用從而生成多路轉(zhuǎn)換空閑光，對于可變 輸入的單信道信號光，通過適當改變第一、第二環(huán)形腔激光器的激射泵浦
光波長可以實現(xiàn)多信道轉(zhuǎn)換空閑光的可調(diào)諧輸出，即輸入信號光可變的單 信道一多信道("廣播式")可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換。如圖7所示，當要實現(xiàn)無需注入外界泵浦光的多信道同時轉(zhuǎn)換的全光 波長轉(zhuǎn)換時，本實用新型裝置與圖6 —樣，也是在圖2基礎(chǔ)上增設(shè)多波長 選擇器20以構(gòu)成內(nèi)置PPLN光波導(dǎo)的雙環(huán)腔激光器。與圖6不同的時，圖 7中沒有外界輸入信號光。圖6中多波長選擇器20產(chǎn)生的多路激射光為多 路泵浦光，圖7中多波長選擇器20產(chǎn)生的多路激射光看作是多路信號光。 基于圖7發(fā)明裝置可以實現(xiàn)無需注入外界泵浦光的多信道同時轉(zhuǎn)換，其特 征是在PPLN光波導(dǎo)1中泵浦光與多路信號光發(fā)生級聯(lián)倍頻和差頻(SHG+DFG) 二階非線性效應(yīng)第一環(huán)形腔激光器產(chǎn)生的單個泵浦光位于 PPLN光波導(dǎo)倍頻(SHG)過程的準相位匹配波長處，泵浦光通過倍頻(SHG) 過程產(chǎn)生的倍頻光同時與第二環(huán)形腔激光器產(chǎn)生的多路信號光發(fā)生差頻(DFG)相互作用并生成多路轉(zhuǎn)換空閑光由第二光耦合器7輸出。信號光 為多信道，轉(zhuǎn)換空閑光也為多信道且數(shù)目與信號光相等，即實現(xiàn)了多信道 的同時轉(zhuǎn)換。下面分別對本實用新型裝置的工作原理作進一步詳細的說明。 一、基于PPLN環(huán)形腔信號光固定的單信道一單信道、單信道一雙信 道以及單信道一多信道("廣播式")可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換 1、波長轉(zhuǎn)換原理 1.1、單信道一單信道如圖8 (a)所示，基于級聯(lián)倍頻和差頻(SHG+DFG) 二階非線性效應(yīng) 信號光21位于PPLN光波導(dǎo)倍頻(SHG)過程的準相位匹配波長處，信號 光21經(jīng)過倍頻(SHG)過程生成倍頻光22，與此同時，泵浦光23與倍頻 光22發(fā)生差頻(DFG)相互作用得到轉(zhuǎn)換空閑光24。根據(jù)能量守恒定理， 信號光21、倍頻光22、泵浦光23以及轉(zhuǎn)換空閑光24的波長滿足如下關(guān)系 式<formula>formula see original document page 15</formula>
1.2、單信道一雙信道如圖8 (b)所示，基本原理與單信道一單信道波長轉(zhuǎn)換相同，即基于 SHG+DFG:信號光21位于PPLN光波導(dǎo)倍頻(SHG)過程的準相位匹配 波長處，信號光21通過倍頻(SHG)過程生成的倍頻光22同時與兩路泵 浦光23， 25發(fā)生差頻(DFG)相互作用，從而生成兩路轉(zhuǎn)換空閑光24， 26。 輸入信號光只有一路，輸出轉(zhuǎn)換空閑光變?yōu)閮陕?，因此對?yīng)單信道一雙信 道的波長轉(zhuǎn)換。根據(jù)能量守恒定理，信號光21、倍頻光22、兩路泵浦光23， 25以及兩路轉(zhuǎn)換空閑光24， 26的波長滿足如下關(guān)系式<formula>formula see original document page 16</formula>(2)1.3、單信道一多信道("廣播式")如圖8 (c)所示，基本原理與單信道一單信道以及單信道一雙信道波 長轉(zhuǎn)換相同，即基于SHG+DFG:信號光21位于PPLN光波導(dǎo)倍頻(SHG) 過程的準相位匹配波長處，信號光21通過倍頻(SHG)過程生成倍頻光22， 同時多路泵浦光27與倍頻光22發(fā)生差頻(DFG)相互作用，從而生成多 路轉(zhuǎn)換空閑光28。輸入信號光只有一路，輸出轉(zhuǎn)換空閑光變?yōu)槎嗦?，即?現(xiàn)了單信道一多信道("廣播式")的波長轉(zhuǎn)換。根據(jù)能量守恒定理，信號 光21、倍頻光22、多路泵浦光27以及多路轉(zhuǎn)換空閑光28的波長滿足如下關(guān)系式<formula>formula see original document page 16</formula>2、波長轉(zhuǎn)換可調(diào)諧原理
根據(jù)PPLN光波導(dǎo)中SHG+DFG過程的內(nèi)稟特性，處于倍頻(SHG) 過程準相位匹配波長處的光波可調(diào)諧范圍非常窄，傳統(tǒng)的基于SHG+DFG 的波長轉(zhuǎn)換方案泵浦光位于準相位匹配波長處，雖然輸入信號光波長可以 在較寬的范圍內(nèi)改變，但對于固定輸入的信號光卻難以實現(xiàn)可調(diào)諧的波長 轉(zhuǎn)換。本實用新型將信號光置于準相位匹配波長處，根據(jù)式(1)，對于給 定的信號光波長，通過改變泵浦光波長就可以方便地實現(xiàn)單信道—單信道 的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換；根據(jù)式(2)，對于固定波長的輸入信號光，通過調(diào)節(jié) 兩路泵浦光波長可以方便地實現(xiàn)單信道一雙信道的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換；根據(jù) 式(3)，對于給定的信號光波長，通過改變多路泵浦光波長就可以很容易地實現(xiàn)單信道一多信道的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換。二、基于PPLN環(huán)形腔信號光可變的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換1、 波長轉(zhuǎn)換原理如圖9所示，基于級聯(lián)和頻與差頻(SFG+DFG) 二階非線性效應(yīng)需 要兩個泵浦光23， 25參與。對于可變輸入的信號光21，調(diào)節(jié)第一個泵浦光 23波長使其與信號光21波長滿足或近似滿足和頻(SFG)過程的準相位匹 配條件，此時第一個泵浦光23和信號光21的波長近似關(guān)于倍頻(SHG) 過程準相位匹配波長對稱，信號光21和第一個泵浦光23通過和頻(SFG) 過程生成和頻光29，與此同時，第二個泵浦光25與和頻光29發(fā)生差頻 (DFG)相互作用得到轉(zhuǎn)換空閑光30。根據(jù)能量守恒定理，信號光21、第 一個泵浦光23、和頻光29、第二個泵浦光25以及轉(zhuǎn)換空閑光30的波長滿 足如下關(guān)系式SFG: 1"SF +1"P1DFG: 1", =l//lSF-1"P2 (4) SFG + DFG: l/A,. =l"s +1/4 -1"P22、 波長轉(zhuǎn)換可調(diào)諧原理對于基于SHG+DFG信號光固定的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換，由于信號光位于 倍頻(SHG)過程的準相位匹配波長處，因此信號光波長的可變范圍非常 小(3dB帶寬 0.3nm)。相比之下，對于基于SFG+DFG的波長轉(zhuǎn)換，當 信號光21波長改變時，只要通過適當調(diào)節(jié)第一個泵浦光23的波長以保持
和頻光29的波長不變，從而滿足或近似滿足和頻(SFG)過程的準相位匹 配條件，信號光21波長可以在非常寬(3dB帶寬"5nm)的波長范圍內(nèi)變 化。根據(jù)式(4)，當保持和頻光29波長不變時，第一個泵浦光23的波長 由輸入信號光21波長決定，轉(zhuǎn)換空閑光30波長則由第二個泵浦光25波長 決定。通過適當調(diào)節(jié)兩個泵浦光23， 25的波長可以非常方便地實現(xiàn)可變輸 入信號光到可變輸出轉(zhuǎn)換空閑光的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換。三、基于PPLN環(huán)形腔信號光可變的單信道一多信道("廣播式")可 調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換1、波長轉(zhuǎn)換原理如圖10所示，基本原理與信號光可變的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換相同，即基于 級聯(lián)和頻與差頻(SFG+DFG) 二階非線性效應(yīng)單信道一n信道的波長轉(zhuǎn) 換需要n+l路泵浦光23， 31的參與。對于可變輸入信號光21，調(diào)節(jié)第一路 泵浦光23的波長使其與信號光21波長滿足或近似滿足和頻(SFG)過程的 準相位匹配條件，此時第一路泵浦光23和信號光21的波長近似關(guān)于倍頻 (SHG)過程準相位匹配波長對稱，信號光21和第一路泵浦光23通過和 頻(SFG)過程生成的和頻光29同時與另外n路泵浦光31發(fā)生差頻(DFG) 相互作用從而得到n路轉(zhuǎn)換空閑光32。根據(jù)能量守恒定理，信號光21、第 一路泵浦光23、和頻光29、另外n路泵浦光31以及n路轉(zhuǎn)換空閑光32的 波長滿足如下關(guān)系式SFG: -I/As +l//lp。dfg: i/;in ==i/;iSF —i/義p,SFG + DFG: I"" =1/4 +i/;iP。 -1/、…… (5)DFG: 1/人 =1"SF -1"P SFG + DFG: l//tin =l"s +l/々0 —1"P2、波長轉(zhuǎn)換可調(diào)諧原理類似于基于SFG+DFG信號光可變的可調(diào)諧波長轉(zhuǎn)換，根據(jù)式(5)，對 于給定的信號光波長，當保持和頻光29波長不變時，第一路泵浦光23波
長由輸入信號光21波長決定，n路轉(zhuǎn)換空閑光32波長相應(yīng)的由n路泵浦光 31波長決定。通過適當調(diào)節(jié)第一路泵浦光23和另外n路泵浦光31的波長 就可以很容易地實現(xiàn)信號光可變的單信道一多信道("廣播式")可調(diào)諧波 長轉(zhuǎn)換。四、基于PPLN環(huán)形腔多信道同時轉(zhuǎn)換 1、波長轉(zhuǎn)換原理如圖11所示，基于級聯(lián)倍頻和差頻(SHG+DFG) 二階非線性效應(yīng)泵浦光23位于倍頻(SHG)過程的準相位匹配波長處，泵浦光23經(jīng)過倍頻(SHG)過程生成倍頻光33，與此同時，n路信號光34與倍頻光33發(fā)生差頻(DFG)相互作用得到相應(yīng)的n路轉(zhuǎn)換空閑光35，即實現(xiàn)了多信道的同時波長轉(zhuǎn)換。根據(jù)能量守恒定理，泵浦光23、倍頻光33、 n路信號光34以及n路轉(zhuǎn)換空閑光35的波長滿足如下關(guān)系式<formula>formula see original document page 19</formula>總之，本實用新型裝置可以靈活實現(xiàn)無需注入外界泵浦光的多種全光 波長轉(zhuǎn)換功能，特別是單信道一雙信道以及單信道一多信道("廣播式") 的可調(diào)諧全光波長轉(zhuǎn)換，這些對于推動全光波長轉(zhuǎn)換新技術(shù)新裝置的發(fā)展 具有重要的意義。
權(quán)利要求1、一種基于鈮酸鋰光波導(dǎo)環(huán)形腔的全光波長轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于該裝置包括沿順時針方向依次光路連接的第一光耦合器(4)、摻鉺光纖放大器(3)、偏振控制器(5)、PPLN光波導(dǎo)(1)、光隔離器(6)、第二光耦合器(7)和泵浦光波長選擇器(2)，構(gòu)成第一環(huán)形腔激光器；其中第一光耦合器(4)對進入的光波進行耦合，再經(jīng)摻鉺光纖放大器(3)放大后通過偏振控制器(5)對光波的偏振態(tài)進行調(diào)整，然后進入PPLN光波導(dǎo)(1)；泵浦光由內(nèi)置PPLN光波導(dǎo)的第一環(huán)形腔激光器內(nèi)部激射產(chǎn)生，泵浦光在環(huán)形腔中沿順時針方向傳輸，泵浦光波長由泵浦光波長選擇器(2)決定；PPLN光波導(dǎo)(1)用于對信號光和第一環(huán)形腔激光器內(nèi)部激射產(chǎn)生的泵浦光進行處理，使其發(fā)生非線性效應(yīng)實現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換；光隔離器(6)用于保證環(huán)形腔內(nèi)光波沿順時針方向單向傳輸，轉(zhuǎn)換得到的轉(zhuǎn)換空閑光從第二光耦合器(7)輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光波長轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于外界信號 光經(jīng)第一光耦合器(4)注入裝置內(nèi)；泵浦光波長選擇器(2)由可調(diào)光衰減器(8) 和可調(diào)諧濾波器(9)組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光波長轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于外界信號 光經(jīng)第一光耦合器(4)注入裝置內(nèi)；泵浦光波長選擇器(2)包括光環(huán)形器(10)、 第一可調(diào)光衰減器(8)和第一光纖布拉格光柵(11);光環(huán)形器(10)的端口 b與 第一可調(diào)光衰減器(8)相連，第一光纖布拉格光柵(11)與第一可調(diào)光衰減器(8) 相連，光環(huán)形器(10)的端口a、 c分別與第二、第一光耦合器(7、 4)相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光波長轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于外界信號光經(jīng)第一光耦合器(4)注入裝置內(nèi)；泵浦光波長選擇器(2)的結(jié)構(gòu)為第一可調(diào)諧濾波器(9)和第一可調(diào)光衰減器(8)相連形成支路，第二可調(diào)光衰減器(12) 和第二可調(diào)諧濾波器(13)相連形成另一支路，這二條支路并行連接后分別與 第三、第四光耦合器(14、 15)相連，第三、第四光耦合器(14、 15)的另一端 分別與第二、第一光耦合器(7、 4)相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光波長轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于外界信號 光經(jīng)第一光耦合器(4)注入裝置內(nèi)；泵浦光波長選擇器(2)的結(jié)構(gòu)為第一可 變光衰減器(8)、第一光纖布拉格光柵(ll)、第二可變光衰減器(12)、第二光 纖布拉格光柵(16)依次串行連接后由第一可變光衰減器(8)與光環(huán)形器(10) 的端口b連接；光環(huán)形器(10)的端口a、 c分別與第二、第一光耦合器(7、 4) 相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光波長轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于外界信號 光經(jīng)第一光耦合器(4)注入裝置內(nèi)；泵浦光波長選擇器(2)包括摻鉺光纖放大 器(17)、帶通濾波器(18)和法布里-珀羅標準具(19);摻鉺光纖放大器(17)的 輸入端作為泵浦光波長選擇器(2)的輸入端與第二光耦合器(7)相連，摻鉺光 纖放大器(17)的輸出端與帶通濾波器(18)或法布里-珀羅標準具(19灘連，泵 浦光波長選擇器(2)的輸出端與第一光耦合器(4)相連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光波長轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述泵浦 光波長選擇器(2)為單波長選擇器(2A)，該裝置還包括多波長選擇器(20)， 多波長選擇器(20)包括摻鉺光纖放大器、帶通濾波器和法布里-珀羅標準具； 摻鉺光纖放大器的輸入端作為多波長選擇器(20)的輸入端，摻鉺光纖放大器 的輸出端與帶通濾波器或法布里-珀羅標準具相連；多波長選擇器(20)的輸入端與第二光耦合器(7)的輸出端相連，多波長選 擇器(20)的輸出端與第一光耦合器(4)的輸入端相連，構(gòu)成內(nèi)置PPLN光波導(dǎo) 的第二環(huán)形腔激光器；內(nèi)置PPLN光波導(dǎo)的第二環(huán)形腔激光器產(chǎn)生的多波長激光作為多路信 號光。
8、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的全光波長轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于外界 信號光經(jīng)第一光耦合器(4)注入裝置內(nèi)；該裝置還包括多波長選擇器(20)，多 波長選擇器(20)包括摻鉺光纖放大器、帶通濾波器和法布里-珀羅標準具； 摻鉺光纖放大器的輸入端作為多波長選擇器(20)的輸入端，摻鉺光纖放大器的輸出端與帶通濾波器或法布里-珀羅標準具相連；多波長選擇器(20)的輸入端與第二光耦合器(7)的輸出端相連，多波長選 擇器(20)的輸出端與第一光耦合器(4)的輸入端相連，構(gòu)成內(nèi)置PPLN光波導(dǎo) 的第二環(huán)形腔激光器。
專利摘要本實用新型公開了一種基于鈮酸鋰光波導(dǎo)環(huán)形腔的全光波長轉(zhuǎn)換裝置，包括沿順時針方向依次光路連接的第一光耦合器、摻鉺光纖放大器、偏振控制器、PPLN光波導(dǎo)、光隔離器、第二光耦合器和泵浦光波長選擇器，構(gòu)成內(nèi)置PPLN光波導(dǎo)的環(huán)形腔激光器。PPLN光波導(dǎo)對信號光和環(huán)形腔激光器內(nèi)部激射產(chǎn)生的泵浦光進行處理，使其發(fā)生非線性效應(yīng)實現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換得到的轉(zhuǎn)換空閑光從第二光耦合器輸出。本實用新型一方面充分利用PPLN光波導(dǎo)中兩種級聯(lián)二階非線性效應(yīng)實現(xiàn)多種全光波長轉(zhuǎn)換功能，大大提高了波長轉(zhuǎn)換的靈活性；另一方面利用裝置內(nèi)部的環(huán)形腔激光器產(chǎn)生泵浦光，擺脫了以往對昂貴的外腔激光器作為外界泵浦光源的依靠，裝置結(jié)構(gòu)簡單容易實現(xiàn)，成本大大降低，而且運行可靠。
文檔編號G02F1/35GK201035285SQ200620163350
公開日2008年3月12日 申請日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日
發(fā)明者孫軍強, 健 王 申請人:華中科技大學