一種摻鉺光纖光放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通訊傳輸領(lǐng)域，特別是一種摻鉺光纖光放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]在城域環(huán)網(wǎng)當(dāng)中，各個(gè)相鄰站點(diǎn)的距離一般都比較短，需要補(bǔ)償?shù)木€路損耗較小，因此對光放大器的增益要求一般不高，并且需要成對配置。目前常規(guī)的光放大器有摻鉺光纖放大器(EDFA)半導(dǎo)體光放大器(SOA)，拉曼分布式放大器(FRA)等。
[0003]目前性能最優(yōu)異使用最多的是EDFA。EDFA使用的泵浦激光器最小功率一般都在SOmff以上，因此EDFA所提供的增益往往遠(yuǎn)超過城域環(huán)網(wǎng)的實(shí)際要求。SOA具有體積小，集成度高的優(yōu)點(diǎn)，但是具有噪聲系數(shù)大偏振敏感的缺點(diǎn)，另外SOA的非線性現(xiàn)象嚴(yán)重帶來了很多應(yīng)用限制。FRA—般用于長距離傳輸系統(tǒng)，并且成本高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種摻鉺放大器，適合環(huán)行城域網(wǎng)跨距短的特點(diǎn)，可以充分利用泵浦功率。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]兩路獨(dú)立光信號傳輸光路，每一路包括:合波器、摻鉺光纖，所述兩路獨(dú)立光信號傳輸光路通過串接的二合一隔離器分離；還包括一個(gè)泵浦激光器和分路器，位于泵浦激光器的后級的分路器輸出的兩路泵浦光中的每一路泵浦光與經(jīng)二合一隔離器分離的每一路光信號一起通過相應(yīng)的傳輸光路中的合波器進(jìn)入摻鉺光纖；還包括四個(gè)光柵，分別對稱置于所述兩路信號傳輸路徑中，實(shí)現(xiàn)光放大器的增益鎖定功能。
[0007]所述四個(gè)光柵是信號帶外特定波長的低反射率光纖光柵。
[0008]所述四個(gè)光柵分別位于所述每一路中合波器的前級和摻鉺光纖的后級。
[0009]所述四個(gè)光柵分別位于每一路摻鉺光纖的兩側(cè)。
[0010]在密集波分復(fù)用環(huán)網(wǎng)中，在某站點(diǎn)的發(fā)端配置上所述帶光纖光柵的摻鉺光纖光放大器，在其下游站點(diǎn)配置不帶光纖光柵的放大器，帶光柵的放大器能夠使環(huán)網(wǎng)鏈路中級聯(lián)的普通不帶光纖光柵放大器增益也自動鎖定，從而滿足密集波分復(fù)用系統(tǒng)對光放大器增益鎖定的需求。
[0011]本方案所提供的EDFA泵浦方式特別適合于環(huán)行城域網(wǎng)跨距短的特點(diǎn)，使用該方案在城域環(huán)網(wǎng)進(jìn)行中繼放大，可以充分利用泵浦功率，一個(gè)EDFA模塊具有兩個(gè)光放大器的功能。并且除環(huán)路第一個(gè)光放大器使用光柵外環(huán)路中其他級聯(lián)的采用泵浦方式的EDFA都無需再使用光柵，就能在多個(gè)信道上下功率波動時(shí)能夠激射出該特定波長的控制光信號，自動鎖定整個(gè)環(huán)網(wǎng)上所有級聯(lián)放大器的增益。從而可以降低整個(gè)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)的成本，并且EDFA所占用的空間減小了一半，提聞了系統(tǒng)集成度。
【附圖說明】
[0012]圖1是本摻鉺放大器的基本光路結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2是有光控增益鎖定的光放大器光路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過具體的實(shí)施列并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0015]圖1所示光路包括:兩路光信號輸入端I和2 ;輸入端耦合器3和4輸入端光探測器5和6 ;輸入端隔離器7是一個(gè)2合I的陣列光隔離器，相當(dāng)于兩個(gè)獨(dú)立的輸入端隔離器；輸入端合波器8和9，泵浦光與信號光通過合波器耦合進(jìn)入摻鉺光纖中對信號進(jìn)行放大；50/50的分路器10，將泵浦激光器11發(fā)出的泵浦光分成兩半，分別接入合波器8和合波器9與兩路獨(dú)立信號合波進(jìn)入摻鉺12和13將信號放大；輸出端隔離器14也是一個(gè)相當(dāng)于兩個(gè)獨(dú)立輸出隔離器的2合I的陣列光隔離器；輸出端耦合器15和16 ;輸出端光探測器17和18 ;獨(dú)立放大的信號輸出端19和20。通過圖1光路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了用一個(gè)泵浦激光器同時(shí)泵浦兩個(gè)獨(dú)立的光放大系統(tǒng)，并且通過使用2合I的陣列光隔離器，減少了兩個(gè)隔離器的成本和空間，可集成在一個(gè)獨(dú)立的模塊內(nèi)。該結(jié)構(gòu)充分利用了泵浦的功率，減少了一半的體積，并且減少了一個(gè)泵浦激光器和兩個(gè)光隔離器的成本。
[0016]為了滿足密集波分系統(tǒng)的需求，實(shí)現(xiàn)光放大器的增益鎖定功能，對上述光路結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改進(jìn)，見圖2.
[0017]與圖1相比，光控增益鎖定摻鉺光纖光放大器光路結(jié)構(gòu)中增加了四個(gè)光纖光柵21、22、23、24，光柵21、22分別位于輸入端隔離器7的后級,光柵23、24分別位于摻鉺光纖12、13的后級。這些光柵能夠選擇特定的波長λ按照設(shè)計(jì)的反射率反射，而對其他波長的信號透明不產(chǎn)生影響，從而構(gòu)成了兩個(gè)獨(dú)立的針對某一選定波長λ的FP激光諧振腔。根據(jù)激光的基本原理，激光形成振蕩的條件是諧振腔的往返增益等于腔的損耗GAIN = LOSS，而在圖2的光纖FP腔中，腔損耗由腔兩端的光纖光柵的反射率Rl和R2決定，LOSS = 1lg(RlR2)為一恒定常數(shù)。激光腔內(nèi)激光波長λ處的增益:GU) =G0( Ml+Pi/Pii)1。小信號增益GJ )取決于泵浦水平，當(dāng)其他波長信號增加迫使Gc^ )下降，則激光功率P1將下降以保持激光波長增益恒定，有鉺纖的平均展寬特性其他波長增益也恒定，直至信號光功率超過臨界值，使得腔增益小于腔損耗，激光將會熄滅，失去增益鎖定功能。與放大器并存的激光器象蓄水池一樣，在能力范圍內(nèi)包容了全部功率變化實(shí)現(xiàn)了放大器的自動增益鎖定功能?？梢酝ㄟ^選擇適當(dāng)?shù)墓饫w光柵的波長和反射率以及其他的光路結(jié)構(gòu)參數(shù)來滿足我們需要的增益以及輸入功率范圍的要求。在密集波分復(fù)用(DWDM)環(huán)網(wǎng)中，可以在某個(gè)站點(diǎn)的發(fā)端配置上光控增益鎖定摻鉺光放大器，在下游站點(diǎn)則配置如圖1結(jié)構(gòu)的普通摻鉺光放大器。當(dāng)功率信號減小時(shí)，光控增益鎖定放大器所產(chǎn)生的激光功率將會自動增高，從而自動補(bǔ)償了信號功率的減小，使得下游的普通光放大器增益仍然保持穩(wěn)定；當(dāng)信號功率增大時(shí)，光控增益鎖定放大器所產(chǎn)生的激光功率將會自動減小，從而自動補(bǔ)償了信號功率的增大，依然能夠使得下游的普通光放大器增益保持穩(wěn)定?？梢娫诃h(huán)網(wǎng)中使用一個(gè)光控增益鎖定2合I放大器，能夠使環(huán)網(wǎng)鏈路中級聯(lián)的普通光放大器增益也自動鎖定，從而滿足了 DWDM系統(tǒng)對光放大器增益鎖定的需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種摻鉺光纖光放大器,包括:兩路獨(dú)立光信號傳輸光路，每一路包括:合波器、摻鉺光纖，所述兩路獨(dú)立光信號傳輸光路通過串接的二合一隔離器分離，其特征在于:還包括一個(gè)泵浦激光器和分路器，位于泵浦激光器的后級的分路器輸出的兩路泵浦光中的每一路泵浦光與經(jīng)二合一隔離器分離的每一路光信號一起通過相應(yīng)的傳輸光路中的合波器進(jìn)入摻鉺光纖；還包括四個(gè)光柵，分別對稱置于所述兩路信號傳輸路徑中，實(shí)現(xiàn)光放大器的增益鎖定功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摻鉺光纖光放大器，其特征在于:所述四個(gè)光柵是信號帶外特定波長的低反射率光纖光柵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摻鉺光纖光放大器，其特征在于:所述四個(gè)光柵分別位于所述每一路中合波器的前級和摻鉺光纖的后級。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種摻鉺光纖光放大器，采用一個(gè)泵浦激光器來泵浦兩路光放大系統(tǒng)，一個(gè)50/50的分路器，將泵浦激光器發(fā)出的泵浦光分成兩半，分別工兩路信號使用；還可以包括四個(gè)信號帶外特定波長的低反射率光纖光柵，實(shí)現(xiàn)光放大器的增益鎖定功能。上述放大器能夠獨(dú)立放大并能自動增益鎖定兩路互不相關(guān)光信號，并且在多個(gè)信道上下功率波動時(shí)能夠激射出該特定波長的控制光信號，從而自動鎖定整個(gè)環(huán)網(wǎng)上所有級聯(lián)放大器的增益。該發(fā)明提高了系統(tǒng)集成度，降低了整個(gè)系統(tǒng)的成本。
【IPC分類】G02F1-39
【公開號】CN104656339
【申請?zhí)枴緾N201310589922
【發(fā)明人】鞠洪建
【申請人】大連惟康科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月19日