专利名称：光纤放大器的制作方法
技术领域：
本发明是基于光纤放大器，它包括至少一个泵浦光源(3)，至少一段放大纤维(10)和至少一个耦合器(8)，该耦合器在I型纤维的输入纤维(1)、泵哺光源(3)，放大纤维段(10)和I型纤维的输出纤维(12)之间建立了一种联系。
从现有技术可以知道使用许多种不同类型放大纤维的不同的纤维放大器。例如，US 5973824是已知的，它描述的是由锗、砷、硒和硫玻璃成分组成的一种放大纤维的生产和使用。还知道其他非氧化物类型的玻璃也可用作放大纤维的材料。尤其是，掺杂稀土的卤化物和硫化物材料作放大纤维看来是有前途的。与硅玻璃相比，卤化物-而且特别是氟化物玻璃具有透射性能，基本上光谱进一步扩展到了长波范围。这是由于多声子吸收边缘的光谱移动造成的，这个边缘基本上是重离子结合的结果。可是，这些类型的玻璃在材料的生产和纤维的制备方面都存在技术上的困难。在潮湿的空气中，它们不良的机械性能和不良性状极大地妨碍了它们的广泛使用。最近，用ZBLAN(Zr-Ba-La-AIL-Na)氟化物玻璃的纤维生产纤维放大器已成为可能。由于相对高的折射率和组分的灵活性，硫化玻璃被看作是放大材料的有发展前途的候选者。因此全世界都在致力于生产许多不同类型的低声子能量的卤化物玻璃。正如在US 5973824中公开的，这种特殊的纤维，在下文叙述中将其称为“II型纤维”，通过下文中称作I型纤维的标准硅基玻璃纤维之间的胶合拼接点胶合。由于硅纤维(I型纤维)与卤化物纤维的热系数不同，在电信技术中常使用的熔合的拼接点在此不能使用。因此只可能采用机械拼接或是胶合拼接。由于机械拼接点在准确性和位置的持久性方面不太有利，I型纤维和II型纤维的纤维就用胶合接合在一起。胶合拼接点的折射率匹配和机械稳定性是借助一种特殊的胶来完成的。由于荷载紫外光，在关于老化和过早地脆化方面，这种折射率可适应的特殊的胶的性能是至关重要的。
根据本发明的光纤放大器包括至少一个泵浦光源3、至少一段放大纤维10以及至少一个耦合器8，该耦合器在I型纤维的输入纤维、泵浦光源3、放大纤维段10和I型纤维的输出纤维12之间建立一种联系，该光纤放大器的优点是在I型纤维和II型纤维之间的所有拼接点的连接都被放置在距放大纤维段有一定距离之处，所以短波的光已经被显著地衰减了。光纤放大器的这种结构，随着重要的蓝色和紫外波段的短波光线通过适当的吸收装置被衰减，使得至关重要的胶合拼接点只暴露于减少了的一定比例的紫外光之下。
由于在附属权利要求中叙述的措施的结果，在主权利要求中描述的光纤放大器有利的进一步发展和改进前景是可能的。
在附图中对实施例进行了图示，并在下面的叙述中对该实施例进行了详细的解释。在附图中
图1是实施例1的光纤放大器图示，图2是实施例2的光纤放大器图示，图3是实施例3的光纤放大器图示，在图1中概要地图示了光纤放大器的结构。输入纤维1通过胶合拼接点(I-II)2连接到耦合器8的第一纤维段7上。泵浦光源3通过耦合器8的第2纤维段6连接。此处泵浦光源3包括一个引出端4a，它由熔接点5熔接到耦合器的第二纤维段6上。耦合器的输出纤维由熔接点9熔接到放大纤维段10。放大纤维段的输出由胶合拼接点(II-I)11胶合到输出纤维12上。在此示范性实施例中，只有输入纤维1和输出纤维12是由I型纤维构成的纤维，一般是标准的硅纤维。要被放大的光信号通过输入纤维1送到放大器。泵浦光源3的泵浦光输入耦合之前，硅纤维熔接到耦合器8的第一纤维段7上。这里整个耦合器8由II型纤维材料构成。在此例中，与泵浦光源3的纤维连接也是由II型纤维的一个引出端和一个到耦合器8的第2段纤维的熔接耦合器构成。由于耦合器8本身由II型纤维材料构成，它的纤维端可以由熔接耦合器9连接到掺杂纤维段10，从而放大。泵浦光源，比如，它的波长可以是由980nm的光组成的，由于绝大部分被输入耦合到前进方向，因此沿着纤维放大的方向。在与信号方向相反的方向上传播的泵浦光的某些成分是很小的，而且不在胶合拼接点2附加更多的载荷。泵浦光激发放大纤维10中的掺杂离子，其反转状态会被通过放大纤维段的光信号探测(interrogated)。因而出现的、而且由于拉曼效应在紫外和蓝光波长范围有高能量成分的向后散射的光成分通过连接在熔接耦合器9和胶合耦合器2之间的整个纤维，此处紫外光已经在II型纤维的纤维段中被部分吸收，而且在向后的方向上，只能部分地越过耦合器。在胶合拼接点2，由于短波光成分使得能量密度衰减。这就导致了胶合拼接点2不是重载荷，老化过程因而就减弱了。在纤维放大器的输出端的第二个胶合拼接点11，由于短波光成分因而载荷也不会重。一方面在放大纤维10中，泵浦光成分被衰减了，另一方面，向前散射的紫外光的比例很小，而且被放大纤维10自身吸收了。
在附图1所示的例子里，根据本发明的光纤放大器在光信号传播方向被激发。在另一个实施例中，光纤放大器在与传播相反的方向被激发，而且其结构是与附图1所示的呈镜像反转。
附图2所示的纤维放大器的结构与附图1所描述的极为相似。只是此处泵浦光源3由纤维段4直接连接到耦合器8上。
附图3图示了另一种示范性实施例。这里输入纤维1还是连接到耦合器8上。耦合器8经过一个引出端4b连接到泵浦光源3上。耦合器8的输出连接到胶合拼接点2上。一段吸收纤维13胶合到这个胶合拼接点。拼接点14是熔合拼接点且把吸收纤维13连接到放大纤维段10上。在输出端，放大纤维10经由胶合拼接点11连接到输出纤维12上。
在此实施例中，经过放大纤维与信号方向相反方向传播的短波光成分在一个特殊掺杂的纤维段13里被吸收。在此实施例中，耦合器8以及其纤维段由I型纤维制成。胶合拼接点的连接点是在该耦合器处或其后需要。吸收纤维段由II型纤维构成，而且包括一种吸收短波光的掺杂质，例如，掺铥氟化物纤维向后散射的紫外成分能通过铬掺杂明显地衰减。在另一实施例中，熔合拼接点2被直接配置于耦合器8中或是配置在相应的波分多路复用器中。
权利要求
1.一种光纤放大器包括至少一个泵浦光源(3)，至少一个放大纤维段(10)，以及至少一个耦合器(8)，该耦合器在I型纤维输入纤维(1)、泵哺光源(3)、放大纤维段(10)和I型纤维输出纤维(12)之间建立一种连接，其特征在于，放大纤维段(10)由II型纤维构成，I型纤维和II型纤维之间的拼接点(2，11)相对于放大纤维段(10)而配置，使得沿与信号方向相反的方向传播的光和沿信号方向传播的光在到达拼接点之前经过能吸收短波的装置。
2.根据权利要求1的光纤放大器，其特征在于，I型纤维和II型纤维的纤维段之间的拼接连接为胶合拼接。
3.根据权利要求1的光纤放大器，其特征在于，吸收装置是II型纤维的纤维段。
4.根据权利要求1的光纤放大器，其特征在于，吸收装置是II型纤维的掺杂纤维段(13)。
5.根据权利要求4的光纤放大器，其特征在于，II型纤维的纤维段是掺铬的。
6.根据权利要求1的光纤放大器，其特征在于，泵浦光源(3)包括II型纤维的引出端纤维段(4a)。
7.根据权利要求1的光纤放大器，其特征在于，泵浦光源(3)通过II型纤维的纤维段(4)与耦合器(8)相连。
全文摘要
提出了一种光纤放大器，该光纤放大器包括至少一个泵浦光源(3)，至少一段放大纤维(10)以及至少一个耦合器(8)，该耦合器在Ⅰ型纤维的输入纤维(1)、泵浦光源(3)、放大纤维段(10)和Ⅰ型纤维的输出纤维(12)之间建立一种连接。放大纤维段(10)由Ⅱ型纤维构成，Ⅰ型纤维和Ⅱ型纤维之间的拼接点(2,11)相对配置于放大纤维段(10)，从而使沿与信号方向相反的方向传播的光和与沿信号方向传播的光在到达拼接点之前经过能吸收短波的装置。
文档编号H01S3/10GK1316670SQ01101299
公开日2001年10月10日 申请日期2001年1月17日 优先权日2000年1月31日
发明者杰哈德·艾尔兹, 帕斯卡尔·班尼尔, 多米尼克·拜尔特 申请人:阿尔卡塔尔公司