电控偏振控制器分析与研究

利用Jones矩阵法推导了四片式电控偏振控制器的Jones矩阵表示形式,利用该矩阵计算了任意输入光偏振态时的输出光偏振态,分析了输出光与偏振控制器各参数和输入光偏振态之间的关系。给出了偏振光分束器任一个偏振方向上的光强随单个波片相位延迟变化的关系,并从实验上验证了这一关系。偏振控制器PC是高速光纤通信系统研究中一个非常重要的器件,它可以将任意的输入光偏振态变换为任意形式的输出光偏振态。

非线性偏振旋转被动锁模光纤激光器自动锁模电路

针对基于非线性偏振旋转(NPR)原理的被动锁模光纤激光器稳定性差和不能自行进入锁模状态的问题,本文设计了自动锁模电路,用于对激光器进行实时调控以获得稳定的锁模输出。该项设计利用高速光电探测器(PD)将NPR被动锁模光纤激光器输出的光信号转化为电脉冲信号,经过线性放大、整形处理后输出至单片机进行计数;单片机根据快速锁模判定算法判断该激光器的输出状态,并自动反馈调节加装在光纤激光器上的电控偏振控制器(PC),从而实现激光器的锁模稳定状态输出。实验结果表明,对于重复频率为6.238MHz的NPR被动锁模激光器,自动锁模电路能够在6ms内检测到失锁状态,在最长10.24s内自动搜索达到稳定锁模工作状态。对于重复频率在16MHz以下的NPR被动锁模激光器,自动锁模电路都能够快速地实现自行启动或将启动后因故失锁的状态调节回锁模状态,达到预先的设计要求,具有结构简单、成本低、功耗低及性能稳定等优点。

自动NPE锁模飞秒激光频率梳研究

基于非线性偏振演化(NPE)锁模技术的光纤光梳具有脉冲宽度窄、光谱覆盖广、重复频率高、相位噪声低等诸多优点,然而,由于锁模稳定性不好,该技术逐渐在工程应用中被非线性放大环形镜(NALM)和半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模技术取代。为了扩展NPE光纤光梳的工程应用范围,研制了具有自动锁模功能的NPE掺铒光纤光梳,采用电控偏振控制器和自动锁模电路实现光纤激光器的自动锁定,锁模脉冲宽度90 fs,重复频率101.5 MHz。采用共线式f-2f自参考技术测得40 dB的载波包络相移频率fceo信号,并采用上混频与64分频相结合的方式将fceo锁定至20 MHz,锁定精度1.5 mHz。通过锁定40次谐波的方法,利用自研的重复频率调节机构实现重复频率frep锁定,锁定后的频率精度为199μHz。