一种非相干双高斯谱形宽谱ASE光源的制作方法

本发明属于光纤陀螺，具体涉及一种非相干双高斯谱形宽谱ase光源。

背景技术：

1、光纤陀螺是一种基于sagnac效应的角速率传感器，具有体积小、精度高、全固态、使用寿命长、动态范围大等优点。基于光纤陀螺的惯性导航系统已被广泛应用于航天航空、舰艇导航等领域。

2、光纤陀螺的主要噪声源包含散粒噪声、热噪声、相关强度噪声、信号采样量化噪声等。其中，散粒噪声、热噪声和量化噪声可以通过提高光源光功率和前放增益的方法进行抑制。相关强度噪声是由于ase宽谱光源的拍频引起的，是ase光源中各种fourier分量之间的拍频引起的附加噪声，其大小与ase光源谱宽的平方根成反比。因此，提高ase光源的光谱宽度，有利于相关强度噪声的抑制。

3、光纤陀螺仪，特别是长航时、高精度应用领域，对光纤陀螺的噪声水平和标度因数稳定性、不对称性和非线性度指标均提出了越来越高的要求。采用平坦谱ase光源可以获得更宽的光谱宽度，通常高精度光纤陀螺采用平坦谱ase光源来提高相关强度噪声的抑制效果，从而提高光纤陀螺精度。相比于平坦谱ase光源，高斯谱ase光源具有平均波长稳定性高和光谱形状对称的特点，有利于提高光纤陀螺仪的标度因数稳定性、对称性和非线性度。

4、采用平坦谱ase光源和高斯谱ase光源的光纤陀螺各有优势，都存在高精度和高标度因数性能不可兼得的矛盾。因此，在高精度光纤陀螺领域急需一种兼顾高功率、宽光谱、对称光谱、高稳定中心波长的ase光源。

技术实现思路

1、本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种非相干双高斯谱形宽谱ase光源，以解决光纤陀螺高精度和高标度因数性能矛盾不可兼得的技术问题。该发明提供一种非相干高斯谱形宽谱ase光源，具有等效光谱宽、谱形对称和中心波长稳定性高的特点，有利于抑制相对强度噪声，提高光纤陀螺精度、标度因数稳定性、不对称性和非线性度指标，最终提高了光纤陀螺整体性能。

2、本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

3、一种非相干双高斯谱形宽谱ase光源，两段独立的掺铒光纤通过耦合器共享一个980nm泵浦激光器，所述的耦合器端口为1×2；分束后的两个980nm光通过各自波分复用器的980nm端口激励各自的掺铒光纤，从而形成两个不相关独立的前向ase光源；两段掺铒光纤各自后向ase光通过波分复用器，输入到对方波分复用器的1550nm端口，增大了掺铒光纤后向ase光波、抑制了前向ase光波，从而提高光源出光效率；两路独立高斯谱ase光通过波分复用器进行合束，增加了光源等效谱宽，有利于相对强度噪声抑制，提高光纤陀螺仪精度，所述的波分复用器为1550nm波长1×2波分复用器。

4、所述的一种非相干双高斯谱形宽谱ase光源，通过匹配980nm泵浦激光器功率、高斯谱滤波器谱形、掺铒铒纤类型和长度，产生两束不相干高斯谱ase光源；利用高斯谱光源的中心波长高稳定性和对称性特点，提高光纤陀螺标度因数稳定性、非线性和不对称性。

5、所述的一种非相干双高斯谱形宽谱ase光源，包括980nm泵浦激光器、980nm波长1×2耦合器、第一980/1550nm波分复用器、第二980/1550nm波分复用器、第一掺铒光纤、第二掺铒光纤、第一隔离器、第二隔离器、第一高斯谱滤波器、第二高斯谱滤波器、1550nm波分复用器；

6、980nm泵浦激光器与980nm波长1×2耦合器的a端口相连，

7、980nm波长1×2耦合器的b端口与第一980/1550波分复用器的a端口相连，

8、980nm波长1×2耦合器的c端口与第二980/1550波分复用器的a端口相连，

9、第一980/1550波分复用器的b端口与第二980/1550波分复用器的b端口相连，

10、第一980/1550波分复用器的c端口与第一掺铒光纤的a端口相连，

11、第二980/1550波分复用器的c端口与第二掺铒光纤的a端口相连，

12、第一掺铒光纤的b端口与第一隔离器的a端口相连，

13、第二掺铒光纤的b端口与第二隔离器的a端口相连，

14、第一隔离器的b端口与第一高斯谱滤波器的a端口相连，

15、第二隔离器的b端口与第二高斯谱滤波器的a端口相连，

16、第一高斯谱滤波器的b端口与1550nm波分复用器的a端口相连，

17、第二高斯谱滤波器的b端口与1550nm波分复用器的b端口相连，

18、1550nm波分复用器的c端口作为ase光源输出。

19、本发明的有益效果是：

20、1.本发明两段独立掺铒光纤通过耦合器共享一只980nm泵浦激光器，在降低成本的同时，产生了两种非相干独立的高斯谱ase光，具有平均波长稳定性高和光谱形状对称的特点，有利于提高光纤陀螺仪的标度因数稳定性、对称性和非线性度。

21、2.本发明通过波分复用器将两段掺铒光纤各自后向ase光输入到对方波分复用器的1550nm端口，可以增大掺铒光纤后向ase光波、抑制前向ase光波，提高ase光源效率。

22、3.本发明通过波分复用器将两路独立的高斯谱ase光进行合束作为输出光，可以提高ase光源等效谱宽，有利于抑制相对强度噪声，提高光纤陀螺精度。

技术特征：

1.一种非相干双高斯谱形宽谱ase光源，其特征在于，两段独立的掺铒光纤通过耦合器共享一个980nm泵浦激光器，所述的耦合器端口为1×2；

2.根据权利要求1所述的一种非相干双高斯谱形宽谱ase光源，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种非相干双高斯谱形宽谱ase光源，其特征在于，包括980nm泵浦激光器（1）、980nm波长1×2耦合器（2）、第一980/1550nm波分复用器（3）、第二980/1550nm波分复用器（4）、第一掺铒光纤（5）、第二掺铒光纤（6）、第一隔离器（7）、第二隔离器（8）、第一高斯谱滤波器（9）、第二高斯谱滤波器（10）、1550nm波分复用器（11）；

技术总结
本发明涉及一种非相干双高斯谱形宽谱ASE光源，两段独立的掺铒光纤通过耦合器共享一个980nm泵浦激光器，耦合器端口为1×2；分束后的两个980nm光通过各自波分复用器的980nm端口激励各自的掺铒光纤，形成两个不相关独立的前向ASE光源；两段掺铒光纤各自后向ASE光通过波分复用器，输入到对方波分复用器的1550nm端口，增大了掺铒光纤后向ASE光波、抑制了前向ASE光波，从而提高光源出光效率；两路独立高斯谱ASE光通过波分复用器进行合束，增加了光源等效谱宽；所述的波分复用器为1550nm波长1×2波分复用器。本发明将两路独立的高斯谱ASE光进行合束作为输出光，提高ASE光源等效谱宽，抑制相对强度噪声，提高光纤陀螺精度。

技术研发人员：吴萍,张峰,杨丽怀
受保护的技术使用者：杭州联芯激光科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15