专利名称：时域选通式光纤放大器的制作方法
技术领域：
本发明属于利用无线电波以外的电磁波，在其中只进行处理或放大，而不改变光信号形式的领域，具体涉及一种时域选通式光纤放大器。
背景技术：
目前，公知的光纤放大器主要由放大模块构成。激光二极管发出的抽运激光通过波分复用器耦合进入放大模块中的掺杂光纤连续抽运掺杂介质，使通过波分复用器耦合进入掺杂光纤的光信号得到放大。但是，由于采用连续抽运的方式，掺杂介质连续产生大量的放大自发辐射噪声，大大降低了光信号的信噪比。
发明内容
为了克服现有的光纤放大器信噪比低的不足，本发明提供一种时域选通式光纤放大器。本发明的时域选通式光纤放大器不仅能放大光信号，还能有效抑制放大过程中的连续的放大自发辐射噪声，提高光信号特别是脉冲光信号的信噪比。
本发明的时域选通式光纤放大器含有三端口耦合器、放大模块、光纤隔离器和开关模块；开关模块包括可变光纤延迟线、光纤光开关和光电转换器；三端口耦合器的第一端口为输入信号端口，第二端口和第三端口均为输出信号端口。其连接关系是，三端口耦合器的第二端口与放大模块的连接，放大模块、可变光纤延迟线、光纤光开关、光纤隔离器依次连接；三端口耦合器的第三端口与光电转换器的光输入端连接，光电转换器的电触发输出端与光纤光开关的电触发输入端电连接。
本发明的时域选通式光纤放大器的工作原理是三端口耦合器的第一端口输入信号光，将大量信号光输出到第二端口，将部分信号光输出到第三端口。放大模块将三端口耦合器第二端口输出的信号放大输入可变光纤延迟线延迟合适的时间后输入光纤光开关。三端口耦合器第三端口将部分信号光输入光电转换器转化成触发脉冲电信号后触发光纤光开关使之打开；光纤光开关在无触发信号时处于光关断状态，被光电转换器触发后持续约光信号脉冲宽度的1-4倍时间后立即关断；通过调整连接可变光纤延迟线与光纤光开关间的光纤长度，以及精密调节可变光纤延迟线的时间延迟，使信号光在光纤光开关处于打开状态时间内通过光纤光开关，最后经过光纤隔离器输出。本发明的时域选通式光纤放大器由于设置了开关模块，有效抑制了放大过程中的连续的放大自发辐射噪声，提高了光信号特别是脉冲光信号的信噪比。
本发明的时域选通式光纤放大器中开关模块也可以由光纤光开关、光电转换器和同步脉冲发生器组成。
本发明的时域选通式光纤放大器中的放大模块为抽运掺杂光纤的放大模块或光纤耦合的半导体放大器放大模块，可以为宽带的或窄带的。放大器的光纤光开关可为电光开关、声光开关、磁光开关或其它开关效应的开关。
本发明的时域选通式光纤放大器可以在放大光脉冲信号的同时有效抑制连续的放大自发辐射噪声，提高了信号的信噪比。结构简单，使用效果好。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的时域选通式光纤放大器的实施例1的结构框2为本发明的时域选通式光纤放大器的实施例2的结构框中，1.三端口耦合器2.放大模块3.可变光纤延迟线4.光纤光开关5.光电转换器6.光纤隔离器7.同步脉冲发生器。
具体实施例方式
实施例1图1中，本发明的时域选通式光纤放大器含有三端口耦合器1、放大模块2、光纤隔离器6和开关模块；开关模块包括可变光纤延迟线3、光纤光开关4和光电转换器5；三端口耦合器1的第一端口为输入信号端口，第二端口和第三端口均为输出信号端口。其连接关系是，三端口耦合器1的第二端口与放大模块2连接，放大模块2、可变光纤延迟线3、光纤光开关4、光纤隔离器6依次连接；三端口耦合器1的第三端口与光电转换器5的光输入端连接，光电转换器5的电触发输出端与光纤光开关4的电触发输入端电连接。
本实施例的工作过程是三端口耦合器1的第一端口输入信号光，将大量信号光输出到第二端口，将部分信号光输出到第三端口；放大模块2将三端口耦合器1第二端口输出的信号放大输入可变光纤延迟线3延迟合适的时间后输入光纤光开关4；三端口耦合器1第三端口将部分信号光输入光电转换器5转化成触发脉冲电信号后触发光纤光开关4使之打开；光纤光开关4在无触发信号时处于光关断状态，被光电转换器5触发后持续约光信号脉冲宽度的1-4倍时间后立即关断；通过调整连接可变光纤延迟线3和光纤光开关4间的光纤长度，以及精密调节可变光纤延迟线3的时间延迟使信号光在光纤光开关4处于打开状态时间内通过光纤光开关4，最后经过光纤隔离器6输出。
实施例2图2中，本发明的时域选通式光纤放大器含有三端口耦合器1、放大模块2、光纤隔离器6和开关模块；开关模块包括光纤光开关4、光电转换器5和同步脉冲发生器7；三端口耦合器1的第一端口为输入信号端口，第二端口和第三端口均为输出信号端口。其连接关系是，三端口耦合器1的第二端口与放大模块2连接，放大模块2、光纤光开关4、光纤隔离器6依次连接；三端口耦合器1的第三端口与光电转换器5的光输入短连接，光电转换器5的电触发输出端与同步脉冲发生器7的电触发输入端电连接，同步脉冲发生器7的输出端与光纤光开关4的电触发输入端电连接。
本实施例的工作过程是三端口耦合器1的第一端口输入信号光，将大量信号光输出到第二端口，将部分信号光输出到第三端口；放大模块2将三端口耦合器1第二端口输出的信号放大输入光纤光开关4；三端口耦合器1第三端口将部分信号光输入光电转换器5转化成触发脉冲电信号后触发同步脉冲发生器7，同步脉冲发生器7被触发后产生延迟的电脉冲触发信号触发光纤光开关4使之打开；光纤光开关4在无触发信号时处于光关断状态，被同步脉冲发生器7触发后持续约光信号脉冲宽度的1-4倍时间后立即关断；通过调整连接放大模块2和光纤光开关4间的光纤长度，以及精密调节同步脉冲发生器7的触发信号延迟时间使信号光在光纤光开关4处于打开状态时间内通过光纤光开关4，最后经过光纤隔离器6输出。
权利要求
1.一种时域选通式光纤放大器，其特征在于所述的放大器含有三端口耦合器(1)、放大模块(2)、光纤隔离器(6)和开关模块；开关模块包括可变光纤延迟线(3)、光纤光开关(4)和光电转换器(5)；三端口耦合器(1)的第一端口为输入信号端口，第二端口和第三端口均为输出信号端口；其连接关系是，三端口耦合器(1)的第二端口与放大模块(2)连接，放大模块(2)、可变光纤延迟线(3)、光纤光开关(4)、光纤隔离器(6)依次连接；三端口耦合器(1)的第三端口与光电转换器(5)的光输入端连接，光电转换器(5)的电触发输出端与光纤光开关(4)的电触发输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的时域选通式光纤放大器，其特征在于所述的开关模块包括光纤光开关(4)、光电转换器(5)和同步脉冲发生器(7)；其连接关系是，三端口耦合器(1)的第二端口与放大模块(2)连接，放大模块(2)、光纤光开关(4)、光纤隔离器(6)依次连接；三端口耦合器(1)的第三端口与光电转换器(5)的光输入端连接，光电转换器(5)的电触发输出端与同步脉冲发生器(7)的电触发输入端电连接，同步脉冲发生器(7)的输出端与光纤光开关(4)的电触发输入端电连接。
3.根据权利要求1或2所述的时域选通式光纤放大器，其特征在于所述的放大模块为抽运掺杂光纤的放大模块。
4.根据权利要求1或2所述的时域选通式光纤放大器，其特征在于所述的放大模块为光纤耦合的半导体放大器放大模块。
5.根据权利要求1或2所述的时域选通式光纤放大器，其特征在于所述的放大模块为宽带的或窄带的。
6.根据权利要求1所述的时域选通式光纤放大器，其特征在于所述的光纤光开关为电光开关、声光开关或磁光开关中的一种。
全文摘要
本发明提供了一种时域选通式光纤放大器，能在放大光脉冲信号的同时有效抑制放大过程中连续的放大自发辐射噪声。本发明时域选通式光纤放大器含有三端口耦合器、放大模块、光纤隔离器和开关模块。三端口耦合器将部分信号光输入开关模块的光电转换器转化成触发脉冲电信号后触发开关模块中的光纤光开关使之打开；光纤光开关在无触发信号时处于光关断状态，被光电转换器触发后持续约光信号脉冲宽度的1－4倍时间后立即关断；通过调整开关模块中的可变光纤延迟线与光纤光开关间的光纤长度以及可变光纤延迟线的时间延迟，使信号光在光纤光开关处于打开状态时间内通过光纤光开关。本发明能有效抑制放大自发辐射噪声，提高了信号的信噪比。结构简单，使用效果好。
文档编号G02F1/00GK101046594SQ20071004825
公开日2007年10月3日 申请日期2007年1月11日 优先权日2007年1月11日
发明者隋展, 王建军, 林宏奂 申请人:中国工程物理研究院激光聚变研究中心