基于布拉格堆叠的光谱调控器

本发明涉及光谱调控，具体地，涉及基于布拉格堆叠的光谱调控器。

背景技术：

1、光波导器件是一种用于光信号传输和处理的微纳光学器件，具有高速度、低功耗、低时延等优点，在光通信、光计算、光传感等领域具有广泛的应用前景。光谱调控和峰值位移是光波导器件的重要功能，对于实现波长可调谐的光源、光路由、光调制器等具有重要意义。

2、传统的光谱调控和峰值位移主要依赖于改变波导的物理参数，如折射率、长度等，或者采用mems微机械结构实现。然而，这些方法往往存在着调制速度慢、调制范围有限、驱动电压高、工艺复杂等问题。

3、近年来，光子晶体光波导器件作为一种新型的光波导器件，具有独特的带隙特性和光场局域性能，可以实现快速、高效的光谱调控和峰值位移。光子晶体是由不同折射率的介质周期性排列形成的人工晶体，具有禁止特定频率的光子传播的特性，可以通过改变光子晶体的结构参数实现光子带隙的调节。光波导器件与光子晶体相结合，可以在波导中形成光子局域态，从而实现光信号的快速传输和调控。

4、然而，现有的光子晶体光波导器件仍然存在着一些问题，如制备工艺复杂、调制速度慢、调制范围有限等。因此，开发一种简单、快速、高效的光谱调控和峰值位移的光谱调控器具有重要的科学意义和实际应用价值。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于布拉格堆叠的光谱调控器，能够实现简单、快速、高效的光谱调控和峰值位移。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于布拉格堆叠的光谱调控器，包括依次设置的第一透镜、第一增透膜、光波导、第二增透膜、第二透镜；所述光波导由稀土离子掺杂材料制成，所述光波导表面具有布拉格栈；

3、信号光和泵浦光依次通过所述第一透镜、所述第一增透膜传输至所述光波导，所述光波导吸收泵浦光的能量并转移至信号光中，使信号光得到放大，放大后的信号光依次经所述第二增透膜、所述第二透镜传输至输出端光导纤维。

4、在本发明的一实施方式中，所述布拉格栈由高折射和低折射两种折射率不同的材料交替构成。

5、在本发明的一实施方式中，所述稀土离子掺杂材料为掺杂有铒离子、钕离子、镨离子、铋离子中至少一种发光离子的玻璃或晶体材料。

6、在本发明的一实施方式中，还包括?；す?，所述第一透镜、所述第一增透膜、所述光波导、所述第二增透膜及所述第二透镜均设于所述?；す苣?。

7、在本发明的一实施方式中，还包括输入端光导纤维，所述信号光和所述泵浦光依次通过输入端光导纤维、所述第一透镜、所述第一增透膜传输至所述光波导。

8、与现有技术相比，本发明的实施例具有如下的有益效果：

9、1、本发明提供的基于布拉格堆叠的光谱调控器中，使用表面具有布拉格栈的稀土掺杂玻璃作为增益介质，对于1250nm-1650nm波长范围内信号光具有位移效果，表面的布拉格栈以使光谱峰值将由原始的单个峰值变化到在1250和1650nm之间的多个峰值。

10、2、本发明提供的基于布拉格堆叠的光谱调控器中，布拉格栈由高折射和低折射两种折射率不同的材料交替构成，布拉格栈以作用光谱峰值将产生一定程度的改变与偏移。

11、3、本发明提供的基于布拉格堆叠的光谱调控器使用时，信号光和泵浦光依次通过输入端光导纤维、所述第一透镜、所述第一增透膜传输至所述光波导，所述光波导吸收泵浦光的能量并转移至信号光中，使信号光得到放大，放大后的信号光依次经所述第二增透膜、所述第二透镜传输至输出端光导纤维，能够实现简单、快速、高效的光谱调控和峰值位移。

技术特征：

1.一种基于布拉格堆叠的光谱调控器，其特征在于，包括依次设置的第一透镜、第一增透膜、光波导、第二增透膜、第二透镜；所述光波导由稀土离子掺杂材料制成，所述光波导表面具有布拉格栈；

2.根据权利要求1所述的基于布拉格堆叠的光谱调控器，其特征在于，所述布拉格栈由高折射率和低折射率两种折射率不同的材料交替构成。

3.根据权利要求1所述的基于布拉格堆叠的光谱调控器，其特征在于，所述稀土离子掺杂材料为掺杂有铒离子、钕离子、镨离子、铋离子中至少一种发光离子的玻璃或晶体材料。

4.根据权利要求3任一项所述的基于布拉格堆叠的光谱调控器，其特征在于，还包括?；す?，所述第一透镜、所述第一增透膜、所述光波导、所述第二增透膜及所述第二透镜均设于所述?；す苣?。

5.根据权利要求4所述的基于布拉格堆叠的光谱调控器，其特征在于，还包括输入端光导纤维，所述信号光和所述泵浦光依次通过输入端光导纤维、所述第一透镜、所述第一增透膜传输至所述光波导。

技术总结
本发明提供了一种基于布拉格堆叠的光谱调控器，包括依次设置的第一透镜、第一增透膜、光波导、第二增透膜、第二透镜；所述光波导由稀土离子掺杂材料制成，所述光波导表面具有布拉格栈；信号光和泵浦光依次通过所述第一透镜、所述第一增透膜传输至所述光波导，所述光波导吸收泵浦光的能量并转移至信号光中，使信号光得到放大，放大后的信号光依次经所述第二增透膜、所述第二透镜传输至输出端光导纤维。本发明提供的基于布拉格堆叠的光谱调控器，能够实现简单、快速、高效的光谱调控和峰值位移。

技术研发人员：刘景泰,姜淳
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>上海交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24