光放大器的制造方法

文档序号:9526133阅读:661来源:国知局
光放大器的制造方法
【技术领域】
[0001]本说明书涉及光通信。
【背景技术】
[0002]光纤放大器常在通信系统中使用。光纤放大器的类型包括稀土掺杂光纤放大器,例如掺铒光纤放大器?DFA)。光纤放大器通常由一个或多个发光二极管(LED)或激光栗浦源进行栗浦。
[0003]掺铒光纤(EDF)是一种形式的单模光纤,其具有用铒重掺杂的芯。常规的H)FA包括向掺铒光纤提供栗浦光以提供放大的栗浦激光。例如,当在980nm或1480nm处的栗浦光被注入到EDF中时,铒原子吸收该栗浦光,其将铒原子推入到激发态中。当被光流(例如具有在C-波段(1528-1570nm)或L-波段(1570-1620nm)的一种或多种波长的输入光信号)激励时,被激发的原子通过受激发射返回到基态或较低状态。受激发射具有与激励光的波长相同的波长。因此,随着光信号通过EDF传播,光信号被放大。此外,EDF通常放大整个光信号而与波长无关。

【发明内容】

[0004]—般而言,本说明书中描述的主题的一个创新方面可以具体实现为光放大器,其包含:包括接收光信号和注入的栗浦光的稀土掺杂光纤的前馈第一放大级;和多个随后的放大级,每个随后的放大级包括对应的稀土掺杂光纤,其中每个随后的放大级从第一放大级接收剩余栗浦光的单独注入的一部分,剩余栗浦光被分割为引导到每个相应的随后的放大级的部分。
[0005]以上和其它的实施例可以各自可选地包括以下一个或多个特征(或者单独地或者组合地)。特别地,一种实施例包括所有以下特征的组合。该光放大器包括耦合到第一栗浦波分复用器(WDM)用于将栗浦光注入到第一放大级的栗浦源。该光放大器包括耦合到第一放大级的输出、被配置为从光信号中分离剩余栗浦光的第二栗浦WDM。该光放大器包括親合到第二栗浦WDM并且被配置为接收剩余栗浦光并将该剩余栗浦光分离到对应于各个路径的多个端口的抽头。该光放大器包括第三栗浦WDM,其被配置为将剩余栗浦光的分割部分与来自第一放大级的光信号在进入第一随后的放大级之前合并。该光放大器包括第四栗浦WDM,其被配置为将剩余栗浦光的分割部分与来自第一随后的放大级的光信号在进入第二随后的放大级之前合并。该光放大器还包括耦合到第一放大级被配置为分接光信号输入的一部分并将经分接的部分路由到输入光电检测器的输入抽头;以及耦合到一个或多个第二放大级被配置为分接放大的光信号输出的一部分并将经分接的部分路由到输出光电检测器的输出抽头。光放大器还包括被配置为测量输入光信号和放大的光信号的功率以及控制栗浦源的控制器。输出抽头还耦合到光放大器的输出端口。稀土掺杂光纤是掺铒光纤。光放大器包括放置在多个第二放大级的一对第二放大级之间的增益平坦滤波器(GFF) XFF放置在第一随后的放大级和第二随后的放大级之间。
[0006]—般而言,本说明书中描述的主题的一个创新方面可以具体实现为光放大器,其包括:栗浦光源;耦合到第一放大级的输入端,第一放大级包括第一稀土掺杂光纤并且被配置为接收与来自栗浦光源的栗浦光合并的光信号;用于从离开第一放大级的光中分离剩余栗浦光的第一栗浦波分复用器(WDM);将经分离的剩余栗浦光分割到两个或更多个端口的光学部件;用于将剩余栗浦光的第一分割部分与来自第一放大级的光信号合并的第二栗浦WDM ;第二放大级,其包括第二稀土掺杂光纤并且被配置为接收与来自第一放大级的光信号合并的剩余栗浦光的经合并的第一分割部分;用于将剩余栗浦光的第二分割部分与来自第二放大级的光信号合并的第三栗浦WDM;及第三放大级,其包括第三稀土掺杂光纤并且被配置为接收与来自第二放大级的光信号合并的剩余栗浦光的经合并的第二分割部分。
[0007]以上和其它的实施例可以各自可选地包括以下一个或多个特征(或者单独地或者组合地)。特别地,一种实施例包括所有以下特征的组合。光放大器还包括耦合到栗浦光源并且被配置为控制从栗浦光源发射的栗浦光的功率的控制器。光放大器还包括耦合到光放大器的输入端并且被配置为测量光信号的输入功率的第一光电检测器;以及親合到光放大器的输出端并且被配置为测量经放大的光信号的输出功率的第二光电检测器。栗浦光功率由控制器基于测得的输入功率和测得的输出功率进行修改。光放大器还包括耦合在第二放大级和第三放大级之间的增益平坦滤波器。每个稀土掺杂光纤都是掺铒光纤。
[0008]可以实现本说明书中描述的主题的特定实施例,以便实现以下一个或多个优点。描述了光放大器配置,其利用前馈第一放大级提供高转换率(invers1n)和噪声响应,并且提供使用多个随后的放大器级的灵活性以利用来自第一放大级的单独注入的剩余栗浦光提供进一步的放大。
[0009]本说明书中描述的主题的一个或多个实施例的细节在附图和以下说明中进行阐述。主题的其它特征、方面以及优点将从这些说明、附图以及权利要求中变得明晰。
【附图说明】
[0010]图1是具有栗浦分割配置的示例性常规光放大器的示图。
[0011]图2是具有栗浦前馈配置的示例性常规光放大器的示图
[0012]图3是具有合并的栗浦前馈和栗浦分割配置的示例性光放大器的示图。
[0013]相同的标号和标记在各个附图中指示相同的元素。
【具体实施方式】
[0014]图1是具有栗浦分割配置的示例性光放大器100的示图。特别地,光放大器100包括在输入端口处例如从光纤接收光信号的输入抽头101。输入信号可以包括多个波长信道。输入抽头101将输入光信号的一部分引导到输入光电检测器111。输入光电检测器111使用分接的光信号来确定总输入功率的测量值。输入光电检测器111可以是例如光电二极管。输入抽头101可以是例如熔接式光纤耦合器。在一些实现中,输入抽头101基本上将输入光信号的1%至5%引导到输入光电检测器111。
[0015]光信号的绝大部分通过输入抽头101并且在被输入到提供第一放大级的第一稀土掺杂光纤103之前与第一栗浦波分复用器(WDM) 102接合。
[0016]第一栗浦WDM 102多路复用输入光信号和至少一部分由栗浦源108发射的激光。来自栗浦源108的光被抽头109分割,并且栗浦光的一部分被引导到第一栗浦WDM 102并且栗浦光的一部分被引导到第二栗浦WDM 105。这允许单个栗浦源108将栗浦光发送到多个具有稀土掺杂光纤的放大级,这提供了多级光放大器设计。
[0017]在一些实现中,抽头109均匀地分割栗浦光。在一些其它实现中,指定比例的栗浦光被路由到每个相应的栗浦WDM。
[0018]来自第一栗浦WDM 102的经合并的光信号和栗浦光被输入到第一稀土掺杂光纤
103。第一稀土掺杂光纤103可以是掺铒光纤。第一稀土掺杂光纤103吸收接收到的栗浦光的能量。吸收的栗浦能量被用于放大光信号的光,以提供放大的光信号。但是,由于栗浦光已被分割,因此第一稀土掺杂光纤103只可以接收它可吸收的最大栗浦光的一部分。这会导致光放大器100的比当接收到最大栗浦光时更差的噪声系数。噪声系数指信噪比恶化的度量,它可以用来度量光放大器的性能。
[0019]因此,输入信号被第一稀土掺杂光纤103放大。但是,由第一稀土掺杂光纤103提供的增益在信号频谱上(即,跨光信号的所有波长)不均匀。为了跨所有波长提供平坦的光谱增益,来自第一稀土掺杂光纤103的放大的信号随后通过增益平坦滤波器(GFF) 104进行滤波。
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