一种高效泵浦的掺铒光纤放大器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光纤通信技术领域，具体涉及一种高效栗浦的掺饵光纤放大器。
【背景技术】
[0002]掺铒光纤放大器(EDFA)自1985年英国南安普顿大学首次研制成功以来，在近三十年得到了飞速的发展，在光纤通信领域和光纤激光器领域应用非常广泛，成为了一种不可缺少的光放大器件。EDFA的出现，为光纤通信事业的蓬勃发展奠定了基础，它极大的增加了光纤通信的中继距离，也促进了大容量、高速、长距离数据传输的光纤通信系统走向成熟。
[0003]光纤放大器是光纤通信系统中对光信号直接进行放大的光放大器件，它可以不用将光信号转换为电信号，就能直接对光信号进行放大。EDFA的核心部件是掺铒光纤(EDF)，它是在石英单模光纤的纤芯中掺杂了一定浓度的稀土元素铒离子Er3+，在栗浦光的抽运作用下可以实现对1550nm附近波长光信号的增益放大。EDFA的主要优点是增益高、带宽大、输出功率高、栗浦效率高、插入损耗低、对偏振态不敏感等。
[0004]目前常用的EDFA主要分为前向栗浦、后向栗浦和双向栗浦三种主要形式，辅以光纤隔离器、波分复用器(WDM)、滤波器、栗浦激光器、控制电路等构成主体结构。三种形式各有优缺点，如前向栗浦增益大、噪声大，后向栗浦增益小、噪声小，双向栗浦综合前向和后向的优点，但是成本高。而且在实际应用中，通常选用的980nm栗浦激光在抽运EDF的时候很难被Er3+离子完全吸收，则不可避免的造成功率浪费，降低栗浦效率。因此，一种低成本、高效率的EDFA光路结构是人们不断去研究和发展的技术关键。
【发明内容】
[0005]为了克服单980nm栗浦激光器的栗浦效率低、无法同时解决噪声和增益问题的不足，本实用新型设计了一种高效栗浦的掺铒光纤放大器，该放大器能实现低噪高增益的信号光放大，并降低成本。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的具体技术方案是:一种高效栗浦的掺铒光纤放大器，采用单980nm栗浦激光器实现双向EDF栗浦，包括栗浦激光器、掺饵光纤、偏振控制器、耦合器、第一隔离器、第二隔离器、第一 980/1550波分复用器和第二 980/1550波分复用器。所述的第一隔离器的输出端与第一 980/1550波分复用器的1550端口连接，所述的掺饵光纤是一种高掺杂饵离子浓度的石英单模光纤，连接在第一980/1550波分复用器的公共端和第二 980/1550波分复用器的公共端之间，所述的第二隔离器的输入端与第二 980/1550波分复用器的1550端口相连，所述的栗浦激光器为大功率的980nm激光器，其激光输出端连接在第二 980/1550波分复用器的980端口，所述的耦合器和偏振控制器构成光纤环形镜连接在第一980/1550波分复用器的980端口。
[0007]进一步的，所述的耦合器应是980nm波段的50:50耦合器。
[0008]更进一步的，所述的光纤环形镜是将耦合器的两个输出端口分别和偏振控制器的两端熔接构成。
[0009]本实用新型所述的掺铒光纤放大器的工作原理为:输入的信号光依次经由第一隔离器、第一 980/1550波分复用器进入掺饵光纤被放大，再经由第二 980/1550波分复用器和第二隔离器输出。所述的栗浦激光器发出980nm的栗浦光，经由第二波分复用器后向抽运掺饵光纤，未被完全吸收的栗浦光经由第一980/1550波分复用器和光纤环形镜再次返回掺饵光纤中被消耗。依此，一个栗浦激光器发出的栗浦光经过反射可两次反方向抽运同一段掺饵光纤，提高了增益和栗浦效率。
[0010]本实用新型的有益效果是。
[0011]1、通过光纤环形镜将未被完全吸收的栗浦光反射回掺饵光纤再次吸收，提升了吸收效率，提高了增益。
[0012]2、光纤环形镜的反射光功率随着掺饵光纤的第一次吸收效率而变化，动态伴随效果可使栗浦效果随着输入光信号强度动态变化，使输出信号更加稳定，且可通过调节偏振控制器调整光纤环形镜的反射率。
[0013]3、仅使用一支980nm栗浦激光器实现了双向栗浦，相比普通的双向栗浦结构减少了一支激光器，降低了成本。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型所述的掺铒光纤放大器的光路原理图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步介绍，附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制。
[0016]参见图1所示，本实用新型所述的高效栗浦的掺铒光纤放大器，由栗浦激光器7、掺饵光纤5、偏振控制器4、耦合器3、第一隔离器1、第二隔离器8、第一980/1550波分复用器2和第二 980/1550波分复用器6组成，所述的耦合器3和偏振控制器4构成光纤环形镜，用于反射未被掺饵光纤一次完全吸收的栗浦激光，其作用相当于一个前向栗浦的激光器，所述的偏振控制器4可以用于调整光纤环形镜的反射率，所述的掺饵光纤5连接在第一980/1550波分复用器2和第二980/1550波分复用器6的公共端之间，所述的光纤环形镜连接在第一980/1550波分复用器2的980端口，所述的第一隔离器I和第二隔离器8限定了激光运行方向，防止放大器对输入光信号的干扰和输出光信号对放大器内部光路的干扰，所述的栗浦激光器7保持恒流运行，且输出光功率稳定在超过掺饵光纤5的单次吸收饱和程度的大小。
[0017]具有一定强度的初始信号光依次经由第一隔离器1、第一980/1550波分复用器2进入掺饵光纤5被放大，再经由第二 980/1550波分复用器6和第二隔离器8输出。所述的栗浦激光器7发出980nm的栗浦光，经由第二波分复用器6后向抽运掺饵光纤，未被完全吸收的栗浦光经由第一 980/1550波分复用器2和光纤环形镜再次返回掺饵光纤中被消耗。从而信号光在掺饵光纤中被反向传输的两束栗浦光同时增益，获得了低噪声、高增益的放大效果。本实用新型的有益效果是使用一个光纤环形镜代替栗浦激光器实现了掺饵光纤的双向栗浦，且光纤环形镜的反射功率随输入光信号后向增益所消耗的栗浦光能量的增大而减小，从而使输出功率趋于稳定，亦使栗浦光能量充分利用不浪费。
【主权项】
1.一种高效栗浦的掺铒光纤放大器，包括栗浦激光器、掺饵光纤、偏振控制器、耦合器、第一隔离器、第二隔离器、第一 980/1550波分复用器和第二 980/1550波分复用器，所述的耦合器和偏振控制器构成光纤环形镜连接在第一980/1550波分复用器的980端口。2.根据权利要求1所述的高效栗浦的掺铒光纤放大器，其特征是:所述的耦合器在980歷波段的分光比为50:5003.根据权利要求1所述的高效栗浦的掺铒光纤放大器，其特征是:所述的偏振控制器的两端光纤与耦合器的两个端口尾纤熔接，串接在光纤环形镜的腔中。4.根据权利要求1所述的高效栗浦的掺铒光纤放大器，其特征是:所述的栗浦激光器是980nm大功率激光器，输出功率大于300mW。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高效泵浦的掺铒光纤放大器，依次由第一隔离器、第一980/1550波分复用器、耦合器、偏振控制器、掺饵光纤、第二980/1550波分复用器、第二隔离器和泵浦激光器组成，所述的耦合器和偏振控制器构成光纤环形镜。信号光通过第一隔离器和第一980/1550波分复用器进入掺饵光纤被放大，980nm泵浦激光经第二980/1550波分复用器对掺饵光纤进行抽运，并且未被完全吸收的泵浦光经过光纤环形镜后返回掺饵光纤二次抽运。本实用新型使用一支泵浦激光器实现了双向泵浦，结构简单，提升了泵浦效率，提高了增益，可用于光通信系统中光信号的中继放大。
【IPC分类】H01S3/105, H01S3/083, H01S3/094, H01S3/067
【公开号】CN205377007
【申请号】CN201521094919
【发明人】罗文国, 李冬, 陶思聪
【申请人】厦门彼格科技有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月27日