新型掺铒光纤放大器的制作方法

文档序号:13762383阅读:416来源:国知局

本发明涉及放大器,特别是涉及新型掺铒光纤放大器。



背景技术:

掺铒光纤放大器在密集波分复用光通信系统和光纤有线电视系统中都有着广泛的应用。掺铒光纤放大器直接对光信号进行放大,无需进行光电光变换,且具有输出功率大、增益高、工作频带宽、与偏振无关、噪声指数低、放大特性与系统比特率、数据格式无关等特点。

现有的自适应掺铒光纤放大器根据输出光信号功率改变放大器的泵浦参数,从而调节放大器增益,其缺点在于无法根据输入光信号功率选择各项最佳的工作参数,难以满足不同场合的需求



技术实现要素:

本发明提供新型掺铒光纤放大器,解决不能同时根据输入光信号功率和光信号输出功率调整自身最佳工作状态的问题。

本发明通过以下方案解决上述问题:

新型掺铒光纤放大器,包括光耦合器、第一光隔离器、波分复用器、第二光隔离器、输入检测单元、泵浦激光器、输出检测单元和控制单元;所述光耦合器与外部光信号相连,所述光耦合器经第一光隔离器、波分复用器,通过掺铒光纤与第二光隔离器相连;所述光耦合器经输入检测单元与控制单元相连;所述波分复用器经泵浦激光器与控制单元相连;所述第二光隔离器经输出检测单元与控制单元相连,所述第二光隔离器与外部负载相连。

进一步地,所述光耦合器用于将外部光信号输入功率进行光电转换和处理,将处理后的信号输入至输入检测单元。

进一步地,所述第一光隔离器和第二光隔离器用于防止产生后向传输光,引起端面的寄生腔效应而,引发震荡。

进一步地,泵浦激光器包括温度自动控制部分和功率自动控制部分。

进一步地,所述温度自动控制部分由温度检测模块和温度调节模块组成,所述温度检测模块和温度调节模块形成反馈闭环控制结构。

进一步地,所述功率自动控制部分由功率检测模块和功率控制模块组成,所述功率检测模块和功率控制模块形成反馈闭环控制结构。

与现有技术相比,具有如下特点:

1、设置输入检测单元、泵浦激光器、输出检测单元和控制单元,对输入功率和输出功率均进行检测,控制单元根据检测结果,运用泵浦激光器进行温度和功率的自动调节,使得放大器工作于最佳状态;

2、温度自动控制部分由温度检测模块和温度调节模块组成,并形成反馈闭环控制结构,功率自动控制部分由功率检测模块和功率控制模块组成,并形成反馈闭环控制结构,闭环控制结构有助于提高温度和功率的自动调节精度,提高放大器的自动调节性能。

附图说明

图1为本发明结构原理框图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。

新型掺铒光纤放大器包括光耦合器、第一光隔离器、波分复用器、第二光隔离器、输入检测单元、泵浦激光器、输出检测单元和控制单元;光耦合器与外部光信号相连,光耦合器经第一光隔离器、波分复用器,通过掺铒光纤与第二光隔离器相连;光耦合器经输入检测单元与控制单元相连;波分复用器经泵浦激光器与控制单元相连;第二光隔离器经输出检测单元与控制单元相连,第二光隔离器与外部负载相连。

外部光信号进入光耦合器,光耦合器吸取外部光信号功率的2%输入至输入检测单元进行光电转换、处理,将处理后的信号输入至控制单元中,用于获取放大器当前的工作状态,控制单元通过调节泵浦使得放大器工作于最佳状态。

光隔离器是一种单向光传输器件,用于抑制光路中的光产生反射,只允许光单向传输。第一光隔离器和第二光隔离器用于防止光路中产生的后向传输光对光源以及光路系统产生不良影响,避免端面的寄生腔效应而引起震荡,保证放大器的稳定性,并降低噪声,避免产生频率漂移和激光振荡。

波分复用器是掺铒光纤放大器必不可少的组成部分,用于将泵浦光和外部光信号混合,并输入至至掺铒光纤中,本发明的波分复用器具有损耗小的特点。

输入检测单元用于检测外部光信号的输入光功率大小,通过光电检测器得到当前输入光功率的大小。输出检测单元用于检测输出端光功率的大小,其原理与输入检测单元相同。根据输入光功率和输出光功率的检测值,获取放大器的增益值。

泵浦激光器用于在控制单元的控制下进行温度和功率的自动控制,使得放大器稳定工作。温度自动控制部分由温度检测模块和温度调节模块组成,温度检测模块通过检测泵浦的负温度系数电阻的阻值,得到泵浦当前温度,温度调节模块控制泵浦的制冷器,通过控制制冷器抽取热量,用于抵消泵浦工作时产生的热量,使得泵浦工作于合适的温度之下。温度检测模块和温度调节模块形成反馈闭环控制结构,以实现温度的动态控制,保持温度的恒定。泵浦温度过高,容易损坏放大器。

功率自动控制部分由功率检测模块和功率控制模块组成。功率检测模块将泵浦光功率转换为可检测信号,并输入至控制单元中,用于检测泵浦工作时的功率。功率控制模块用于控制泵浦激光器的工作电流,通过控制其工作电流,达到控制放大器输出性能的目的,可使得放大器工作与于恒定功率模式或者恒定增益模式。功率检测模块和功率控制模块形成反馈闭环控制结构。

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