专利名称：用于光学放大器增益控制的泵浦功率监测系统和方法
相关申请的交叉引用本发明要求美国临时专利申请60/230,019的优先权，该申请申请于2000年9月5日，标题为“拉曼增益的泵浦功率控制”，在此通过完整引用将其合并；同时，后者要求美国专利申请09/641,579的优先权，该专利申请于2000年8月18日，标题为“拉曼放大器的增益控制”，在此通过完整引用将其合并。
背景技术：
1.本发明领域本发明涉及用于光学放大器的增益控制的泵浦功率监测方法，具体而言，涉及在多个独立波长用于控制光学放大器泵浦增益的泵浦功率监测方法。
2.技术背景当较高能量或较短波长的泵浦光子从材料晶格基质的振动模式散射时，也就是，光子相干地注入到较低能量或较长波长的信号光子中时，会发生拉曼放大。通常用泵浦激光器通过拉曼介质提供泵浦激光，并通过拉曼散射在另一个波长范围产生斯托克斯辐射。然后，斯托克斯辐射用于通过拉曼介质放大传导的源信号。这样，通过正确地选择光学泵浦的波长，可在任何光纤的任意波长中实现拉曼放大。
当掺铒光纤放大器和其它掺稀土放大器产生后，人们对开发拉曼放大和应用的兴趣就消退了。与拉曼放大器相比，掺铒光纤放大器通常只需更少的功率就能产生给定量的增益。不过，掺铒光纤放大器的有效工作波长带宽是有限的。虽然掺铒光纤放大器可用于从1530nm到1610nm延伸的波长带的放大，这样的放大器结构将需要至少三个掺铒光纤放大器来覆盖这整个范围。与之相比，拉曼放大可只采用一个光学介质对整个波长范围进行放大。
在证实在色散位移光纤的零色散波长附近的波分复用后，拉曼放大已成为有前途的商用技术。在该技术中，这通常称作拉曼辅助传输，泵浦光以与源信号或正在被放大的信号相反方向注入到同轴放大器的光纤中。这种放大分布于传输光纤中，在接近传输光纤的输出末端增益呈指数增长。
由于分布式拉曼辅助的传输正迅速具有商业实用性，就必需克服几个技术问题。与掺铒光纤放大器相比，人们对安装前后增益的控制和了解不多，这归因于几种变化，包括在单一光纤或在特定跨距中结合的多个光纤中有效区域的变化，包括光纤自身及光纤和放大器之间的泵浦波长衰减的变化及结合而覆盖所述跨距的光纤的拉曼增益系数的变化。
特别由于光纤的拉曼增益系数在泵浦波长中、有效区域衰减的大量制造过程的变化，不仅必需在光纤类型间进行功率最优化，而且必需在特定的光纤类型中进行最优化。另一种使增益控制和增益波动变化困难的变化在于不同光纤和特定光纤类型中的光谱变化。仅光谱变化就能产生大于0.5dB的增益波动，有时大于1dB。另一个缺点是在中心泵浦功率波长和稳定光纤布喇格光栅周期性的热变化上的制作可变性。因此，需要有效控制分布式拉曼辅助传输中的放大控制，包括增益和增益波动，特别是对距离大于600km的40Gb/s的传输速率。
发明概要本发明涉及控制光学放大器增益的泵浦功率监测方法。具体而言，本发明的泵浦功率监测方法为在多个波长的光学放大器提供了泵浦增益控制。而且，虽然本发明的泵浦功率监测方法涉及拉曼放大，本方法仍可结合包括但不仅限于工作于多个波长的掺铒光纤放大器的其它的光学放大器。
在一个实施例中，光纤放大器系统包括适宜用作光波波导放大器的光纤，和至少一个耦合到光纤的光学泵源，其中泵源接收DC(直流)电输入和AC(交流)电输入，并将同时具有DC光功率分量和AC光功率分量的光泵浦功率输送到光纤。该光纤放大器系统还包括光学耦合到泵源的泵浦功率探测器，以及至少一个连接到泵浦功率探测器并适宜确定光学泵浦功率的DC光功率分量的控制器，其中控制器适于调节输入到泵源的DC电输入。
在另一个实施例中，拉曼光纤放大器系统包括适用于拉曼光纤放大器的光纤，和至少一个光学耦合到光纤的光学泵源，其中泵源同时接收DC电输入和AC电输入，并将具有DC泵浦功率分量和AC泵浦功率光分量的光泵浦功率输送到光纤。该拉曼光纤放大器系统还包括光学耦合到泵源的泵源功率探测器，以及可操作地连接到该泵浦功率探测器并适于确定该光泵浦功率的DC光功率分量、调节泵浦DC电输入的控制器。
另外，光纤放大器系统的实施例中还包括控制工作在给定波长的单个光学放大器的增益，控制包括工作在多个波长的多个泵浦的光学放大器的增益，用于控制和放大器有关的各个光学泵源增益的单个控制电路，和控制用单个的控制电路多个工作在多个波长的光泵源的开关系统。
其它实施例包括采用泵浦功率监测方案的光通信系统，以及采用该泵浦功率监测方案的方法。
本发明的附加特征和优点将在下面的详细描述中示出，而本领域的普通技术人员该描述并通过结合权利要求和附图实施在说明中描述的本发明将更为清楚。
须理解，上述说明只是本发明的示例，其目的是为理解如权利要求所定义的本发明的特征和特点提供概述。所包含的附图提供了对本发明的进一步理解，并合并成为说明书的一部分。附图示出本发明的各种特征和实施例，并和其描述一起用于解释本发明的原则和操作。
现在在对本发明的现有较佳实施例提供详细描述，其示例在附图中说明。
附图的简要描述
图1是控制体现本发明的光学放大器增益的泵浦功率监测系统的示意图，包括单个泵源和单个控制电路；图2是控制光学放大器增益的泵浦功率监测系统的第一个替换实施例的示意图，包括和其有关的多个光学泵源和多个控制电路；图3是用于控制光学放大器增益的泵源监测系统的示意图，包括多个光泵源，一个电开关和相关的时钟计时器；图4是采用三个波长和六个光泵源的用于本发明泵源功率监测系统的增益对波长图；图5是图4中的系统的增益对波长图，调整为提供12dB增益和0.8dB增益波动；和图6是用于采用四个光学泵源的本发明的泵源功率监测系统的增益对波长图。
较佳实施例的详细描述在下面的详细描述中将阐述本发明的附加特征和优点，这些特征和优点对于本领域的普通技术人员通过该描述而变得显而易见，并通过实施下面的描述及权利要求和附图而得以体现。
须理解的是，上述描述只是本发明的示例，其目的是为由权利要求定义的本发明的性质和特征提供概述。所包含的附图提供了对本发明的进一步理解，并合并成为说明书的一部分。附图示出了本发明的各种特征和实施例，并且和其描述一起用于解释本发明的原则和操作。
本发明的泵浦功率监测系统及方法适于使和光学放大器相关的泵浦功率最优化，以符合所需的增益和增益波动规定。该增益和增益波动规定通过监测相关的泵浦功率和偏离特定设定点的误差信号来进行保持，它反馈到为每一个相关的光学泵源供电的泵源驱动电流。须注意的是，虽然本发明的泵源功率监测方法是关于拉曼放大而讨论的，该方法也可结合包括但不仅限于工作在多个波长的掺铒光纤放大器的其它的光学放大器来实施。
在示出的例子中，光纤放大器系统10(图1)包括产生泵源激光(用箭头13表示)到作为光传输光纤工作的光波导放大器14的光泵源12。如这里所述，放大器系统不包括传输和/或接收站，也不包括拉曼放大不采用的长于1km的传输光纤。如图所示，光泵源12包括拉曼激光器，例如，半导体二极管激光器，拉曼光纤激光器，或其它可替换的激光发射装置。须注意，可同时使用多个激光发射装置，提供下述广阔波长范围的放大。另外，放大器光纤14也可用作色散补偿光纤。泵浦辐射或泵浦功率13通过光学接头18传输到放大器光纤14。光学泵源12接收用方向箭头19表示，同时具有DC电输入分量和AC电输入分量的电输入。于是，光学泵源功率13包括DC光泵浦功率分量和AC光泵源功率分量。
光接头18通过光二极管16和跨阻抗放大器22将泵浦功率13的一部分转送到控制器电路20。在示出的例子中，光接头18包括单接头，1×2接头，基于光纤的2％光接头，不过，也可换用能够分出泵源功率13一定百分比的其它光学元件。须注意，可换用等效于控制电路20的数字电路和其它这里所述的模拟电路。该光二极管16用作一个泵源功率探测器，提供相应的电信号到跨阻抗放大器22，并提供泵源功率13的电等效信号到控制电路20。
当跨阻抗放大器22探测并转换了泵浦功率13后，电信号与PDC+mcos(wi)t成正比，其中，PDC是光泵浦功率的DC分量，m是光泵浦功率的AC分量，i是第i个泵浦激光器的调制频率分量，下面将描述其意义。将经电放大的信号提供到混合电路或混合器24，在该处和从局部振荡器26接收的信号耦合。如下所述，局部振荡器26将AC的调制提供到混合器24和输入到光泵源12的电输入19的AC电输入分量。然后，由混合器24提供的混合信号由幅度探测电路28探测，该信号依次被提供到除法电路或除法器30。通过用具有相同频率ωi的局部振荡器26对跨阻抗放大器22提供的电信号进行混频，转到除法器的30的信号正比于m。方波电路32使由跨阻抗放大器22提供的信号方波化，从而产生正比于PDC2+PDC2mcos(w1)t+m2cos2(w1)t的信号。然后，方波信号用局部振荡器26通过混合电路或混合器34混合，随后被幅度探测电路36探测，从而在幅度探测电路36的输出端提供正比与2mPDC的信号。当一个多路局部振荡器26用于多个光学泵源(也就是，对每个泵源用一个振荡器)时，使用在跨阻抗放大器外的附加通路。更具体而言，用幅度探测电路39探测由跨阻抗放大器22提供的信号幅度，该值依次送到减法电路，在那里与正比于2mPDC的信号比较。然后，通过除法器30将减法电路38提供的信号与来自放大器保护电路28的信号比较，从而提供正比于PDC的最终输出信号。
随后，将正比于PDC的信号用于计算光学泵源12的最佳功率设置。特别地，将PDC信号馈送到减法电路42，在那里将它与被发送到较佳激光二极管功率设定点的从功率源43接收的信号进行比较，从而产生由方向箭头44表示的差错信号。差错信号44馈送到定标电路46。提供激光二极管功率设定点的功率源43为定标电路48提供最优化信号，随后将最优化信号提供到加法电路50，在此电路中该信号与来自定标电路46的信号合并。接着，来自加法电路50的DC输出信号与由局部振荡器26提供的AC信号合并。特别，由局部振荡器26提供的AC信号馈送到定标电路52，所产生的信号通过偏置T型电路54与来自加法电路50的DC信号合并。来自偏置T型电路54的AC/DC合并信号用作光学泵源12的电输入信号19，以精确控制泵源12。
在较佳的实施例中，用多个光学泵源提供遍及多个独立波长范围的增益。特别，光纤放大器系统56(图2)包括多个光学泵源58，60，62，64，66和68，类似于上述关于放大器系统10的光学泵源12。如图2所示，光学泵源58，60，62，64，66和68的光学输出通过偏振复用器和波分复用器(WDMs)合并起来。这些泵源提供处于四个泵源波长中的泵源功率，并且最好是具有高功率的14xx光纤布喇格光栅稳定的FP(法布里-珀罗)半导体激光器。该光学泵源频率大于10kHz，最好具有小的AC调制。电频率通过振荡器26送到各个光学泵源58，60，62，64，66和68，并最好对不等的各个泵源间电频率空间是唯一的。这些电频率最好在大约10mA到大约200mA之间的范围中，更佳在大约100mA到大约200mA的范围中有调制幅度。在图2的实施例中，振荡器26通过98包含于控制电路88中。须注意，需要正确分隔调制频率，以便进行单个的电滤波。另外，需要分隔这些频率以保持其给定的幅度探测电路，滤波宽频率大于10kHZ，从而避免将任何特定的频率分量转移到在相反方向向其传送的信号，并且电流调制的强度应该足够大以便探测。
如图所示，光学泵源58和60提供的泵浦功率处于相同的波长并且偏振垂直，并耦合到基于光纤的偏振复用器70。由光学泵源62和64提供类似泵浦功率的结合通过基于光纤的偏振复用器72传导。如图所示，具有只与光学泵源66和68有关的波长泵浦功率用波分复用器74耦合。偏振复用器70和72发出的非偏振光用波分复用器74’耦合。在示例中，基于光纤的波分复用器76或可能是一个微光学元件，被用于将来自光学泵源58，60，62和64的泵浦功率与由泵浦66和68提供的泵浦功率合并。在本例中，光学泵源58，60，62和64提供在大约1400nm到1510nm间的波长范围中的泵浦功率，而光学泵浦66和68提供在大约1470nm到1510nm间的波长范围中的泵浦功率。须注意，光学泵源58到68的工作波长范围也可以包括其它波长范围，从而可放大整个S-波段，C-波段和L-波段。与上述相似，通过泵源78可提供附加的泵源波长范围，并通过光学耦合器80和波分复用器78的输出端耦合。
光学泵源58-68和任意附加泵源78提供的泵浦功率传送到类似于上述放大光纤14的光波长光纤84。类似于上述的光学接头18，光学接头耦合器86将一部分由光学泵源58-68提供的泵浦功率通过类似于上述跨阻抗放大器22的跨阻抗放大器100引导到多个控制电路88，90，92，94，96和98。各个控制电路88-98类似于上述的控制电路20而工作，从而当光学泵源58-68将增益或增益波动引入沿光纤84传输的源信号时能对增益和增益波动的进行精确的控制。各个控制电路88-98都包括一个具有唯一调制频率的电振荡器。这些振荡器将不同的AC电输入分别施加到其各自的光学泵源及其各自的混合器。
参考数字56a(图3)总体表示本发明的第二个较佳实施例。因为放大器系统56a类似于前述放大器系统56，在图2和图3中出现的类似的部件分别用相同的参考数字表示，除了在其后面加上了后缀“a”。
在放大器56a中，类似于上述控制电路20，控制电路102接收来自跨阻抗放大器100a和类似于上述局部振荡器26的局部振荡器104的电信号。加法电路106接收来自控制电路102的电输出信号和来自局部振荡器104的AC电输入信号。将加法电路106的输出信号馈送到一个1×6或六路电开关108，后者在与光学泵源58a-68a相关的六个输出线之间切换，并由按顺序改变开关108的输出部分的时钟计时器控制。开关108的输出信号通过多个定标电路124，分别转送与光学泵源58a-68a相关的多个加法电路112，114，116，118，120和122中的一个。由加法电路112-122接收的信号分别通过多个定标电路138与由功率源126，128，130，132，134和136提供的激光二极管功率设定点结合。
这里所述的光纤放大器系统提供了光和电的结构，以得到各个光学泵源提供的泵源功率。这些光学泵浦功率可输入到本文所述的控制电路，从而确保在信号光纤类型的制造分配过程中，以及在所用光学泵源的制作分配过程及热范围中不同光纤类型的适当的光学性能。需总体注意，虽然这里描述的是模拟电路，也可换用具有相似功能的数字部件。本领域的普通技术人员将清楚，在由附加权利要求限定的不背离本发明的精神和范围的情况下，可对本发明的较佳实施例进行不同的修改。
例子在第一个例子中(见图4)，采用由康宁股份有限公司制作销售的典型的LEAFTM光纤，由三个独立的泵浦波长取得12dB的最小增益和小于1dB的最小增益波动，表1提供了用于此例的波长和泵浦功率的信息。
表1
在此例中，最大泵浦功率需要由LEAFTM光纤的12dB最小增益设定，如果采用具有较小有效区域的光纤，对所述光纤的所需泵浦功率将更低(图5)。这些图指出，在这类具有较小的有效区域的光纤上可保持通过再调节泵浦功率的增益波动性能。
更具体地说，在图4中示出依赖于一个的附加例子，示出三个波长的六个泵浦二极管LEAFTM的光纤设计最佳光谱增益。在此例中，泵浦功率被调节到给出具有0.80dB增益波动的跨越信号光谱的12dB最小增益。降低和再分配泵浦功率给出对于较小有效区域光纤的增益光谱，如图5所示。对此光纤，在12dB最小增益的相应增益波动为0.89dB。如图所示，功率再最优化保持了不同光纤类型中的增益波动性能。
沿着相同的曲线，另一个例子中的四个(4)个泵源设计所用的第一泵源处于1458.6nm、功率为165mW，第二泵源处于1469.2nm、功率为150mW，第三泵源处于1479.4nm、功率为115mW，第四泵源处于1507.8nm、功率为225mW。这个泵源方案/系统导致了最小增益对增益波动比率19.05，最小增益为13.32dB，最小到最大增益波动差为0.699dB。图6示出四个泵源方案/系统产生的增益对波长的情况。
通过假定+/-0.5nm的中心波长分布，以及做出对于相应于图6的泵浦波长设计有+0.5nm或-0.5nm的每一种泵浦的16种可能的组合的模型，也确定了放大器灵敏度对泵源中心波长的容差。
泵浦波长从中心值偏离的最差结合给出了0.8dB的波动。当保持泵浦波长并将对第一、第二、第三和第四泵源分别将泵浦功率再调节到145mW、130mW、145mW和225mW时，得到13.19dB的最小增益和0.682dB的增益波动。这些例子的结果清楚地示出对泵浦功率的控制参与保持存在泵浦中心波长变化的增益波动。还须注意，泵浦功率的控制也有助于保持单个光纤类型的制作分配中的增益波动。
本领域的普通技术人员将清楚，在不背离由附加的权利要求限定的本发明精神或范围的情况下，可对的本发明较佳实施例进行各种修改。
权利要求
1.一种光纤放大器系统，其特征在于，包括一种光纤，适用作光学波导放大器；至少一个耦合到该光纤的光学泵源，该泵源同时接收直流电输入和交流电输入，并将光泵浦功率供应到具有直流光功率分量和交流光功率分量的光纤中；光功率探测器，光学耦合到泵源；和至少一个耦合到泵源功率探测器的控制器，为基于直流光功率分量调节输入到泵源的直流电输入，确定光泵源功率的直流光功率分量。
2.如权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，光纤是光信号传输光纤。
3.如权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，光纤是色散补偿光纤。
4.如权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，光纤是拉曼光波导光纤。
5.如权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，控制器包括比较电路，其通过将与光泵浦功率成正比的电泵浦信号和电泵浦信号的方波相比较确定光泵源功率的直流光功率分量。
6.如权利要求5所述的放大器系统，其特征在于，比较电路包括与泵浦功率探测器电耦合的第一混合器，与泵浦功率探测器电耦合的方波电路，与方波电路电耦合的第二混合器，和与第一混合器和第二混合器电耦合的局部振荡器，其中当交流输入到泵源时，振荡器将输入信号提供到具有相同调制频率的第一和第二混合器。
7.如权利要求6所述的放大器系统，其特征在于，振荡器的调制频率大于等于10kHz。
8.如权利要求7所述的放大器系统，其特征在于，振荡器调制频率的范围从大约100kHz到大约200kHz。
9.如权利要求6所述的放大器系统，其特征在于，比较电路包括与第一混合器电耦合的第一幅度探测电路，和与第二混合器电耦合的第二幅度探测电路。
10.如权利要求9所述的放大器系统，其特征在于，比较电路包括与第一和第二幅度探测电路电耦合的除法器，其中除法器确定光泵浦功率的直流分量的等价电信号。
11.如权利要求10所述的放大器系统，其特征在于，泵浦功率探测器包括光电二极管，其将光泵浦功率转换到电泵浦信号。
12.如权利要求11所述的放大器系统，其特征在于，比较电路包括跨阻抗放大器，其光学耦合到第一混合器和方波电路，其中跨阻抗放大器放大电泵浦功率。
13.如权利要求12所述的放大器系统，其特征在于，比较电路包括电耦合到泵浦功率探测器的第三幅度探测器电路，和电耦合到第二和第三幅度探测电路的减法器。
14.如权利要求1所述的放大器系统，其特征在于，至少一个泵源包括第一泵源和第二泵源。
15.如权利要求14所述的放大器系统，其特征在于，第一泵源的泵浦功率和第二泵源的泵浦功率基本上互相偏振垂直。
16.如权利要求14所述的放大器系统，其特征在于，还包括第三光泵源和第四光泵源，光学耦合到传输光纤，并从控制器接收直流电输入和交流电输入，以提供具有直流光功率分量和交流光功率分量的光泵浦功率。
17.如权利要求16所述的放大器系统，其特征在于，单个振荡器基本上控制了第一、第二、第三和第四光泵源。
18.如权利要求16所述的放大器系统，其特征在于，由第三和第四泵源提供的光泵浦功率基本上互相偏振垂直。
19.如权利要求16所述的放大器系统，其特征在于，第一和第二泵源的光泵源功率在第一波长，其中第三和第四泵源的光泵浦功率处于与第一波长不同的第二波长。
20.如权利要求19所述的放大器系统，其特征在于，第一和第二泵源提供的光泵浦功率处于大约1400nm到大约1510nm的波长范围中。
21.如权利要求19所述的放大器系统，其特征在于，由所述放大器放大的光信号处于大约1520nm到大约1565nm的波长范围中。
22.如权利要求19所述的放大器系统，其特征在于，由所述放大器系统放大的光信号处于大约1565nm到大约1620nm的波长范围中。
23.如权利要求19所述的放大器系统，其特征在于，由第三和第四泵源提供的光泵浦信号处于大约1470nm到大约1510nm的波长范围中。
24.如权利要求16所述的放大器系统，其特征在于，控制器适于确定第一、第二、第三和第四泵源的直流光功率分量。
25.如权利要求24所述的放大器系统，其特征在于，由分立控制器控制各个泵源。
26.如权利要求24所述的放大器系统，其特征在于，至少一个控制器包括多个控制器。
27.如权利要求26所述的放大器系统，其特征在于，多个控制器中的各个控制器包括振荡器，其中每个振荡器的调制频率与另一个振荡器不同。
28.一种光通信系统，其特征在于，包括一种光纤，适用作光学波导放大器；至少一个耦合到该光纤的光学泵源，该泵源同时接收直流电输入和交流电输入，并将光泵浦功率供应到具有直流光功率分量和交流光功率分量的光纤中；一个光学耦合到泵源的光功率探测器；至少一个耦合到泵源功率探测器的控制器，为基于直流光功率分量调节输入到泵源的直流电输入，确定光泵源功率的直流光功率分量；一个光学耦合到光波导放大器的光发射器，其中光发射机适于传输光信号；和一个光学耦合到光波导放大器的光接收器，其中光接收机适于接收源信号。
29.一种拉曼光纤放大器系统，其特征在于，包括一种光纤，适用作拉曼光波导放大器的光纤；至少一个耦合到该光纤的光学泵源，该泵源同时接收直流电输入和交流电输入，并将具有直流光功率分量和交流光功率分量的光泵浦功率提供到光纤中；光泵浦功率探测器，光学耦合到泵源；和至少一个耦合到泵源功率探测器的控制器，适于确定光泵浦功率的直流光功率分量，其中控制器调节直流电输入到泵源。
30.如权利要求29所述的放大器系统，其特征在于，控制器包括比较电路，通过将与光泵浦功率的成正比的电泵浦信号与电泵浦信号的方波比较，以确定光泵浦功率的直流光功率分量。
31.如权利要求30所述的放大器系统，其特征在于，至少一个泵浦包括第一泵源和第二泵源。
32.如权利要求31所述的放大器系统，其特征在于，还包括第三光泵源和第四光泵源，光学耦合到传输光纤，并接收直流电输入和交流电输入，并提供具有直流光功率分量和交流光功率分量的光泵浦信号。
33.如权利要求32所述的放大器系统，其特征在于，第一和第二泵源的光泵浦功率处于第一波长，其中第三和第四泵源的光泵浦功率处于与第一波长不同的第二波长。
34.如权利要求33所述的放大器系统，其特征在于，控制器适于确定第一，第二，第三和第四泵源的直流光功率分量。
35.如权利要求29所述的放大器系统，其特征在于，光纤是光信号传输光纤。
36.如权利要求29所述的放大器系统，其特征在于，光纤是色散补偿光纤。
37.一种光通信系统，其特征在于，包括一种光纤，适用作拉曼光波导放大器；至少一个耦合到该光纤的光学泵源，该泵源同时接收直流电输入和交流电输入，并将具有直流光功率分量和交流光功率分量的光泵浦功率供应到光纤中；一个光学耦合到泵源的光功率探测器；至少一个损伤性地耦合到泵浦功率探测器的控制器，适于确定光泵浦功率的直流光功率分量，其中控制器调节直流电输入到泵源；一个光学耦合到光波导放大器的光发射机，其中光发射机适于传输光源信号；和一个光学耦合到光波导放大器的光接收机，其中光接收机适于接收源信号。
38.一种控制光纤放大器系统的方法，其特征在于，包括提供适于用作光波导放大器的光纤；为沿着光纤传输，通过提供具有直流电输入和交流电输入的光泵源，用至少一个光泵源产生光泵浦功率，该光泵浦功率具有直流功率分量和交流功率分量；用光泵浦功率探测器探测光泵浦功率；通过用控制器控制直流电输入到泵源中，所述控制器操作性地连接到泵浦功率探测器，确定来自泵源的光泵源功率的直流泵浦功率分量。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，提供光纤的步骤包括提供光信号传输光纤。
40.如权利要求38所述的方法，其特征在于，提供光纤的步骤包括提供色散补偿光纤。
41.如权利要求38所述的方法，其特征在于，提供光纤的步骤包括提供拉曼光波导光纤。
42.如权利要求38所述的方法，其特征在于，控制光泵浦功率直流泵源功率分量的步骤包括用比较电路将与光泵浦功率成正比的电泵浦信号与电泵浦信号的方波进行比较。
43.如权利要求42所述的方法，其特征在于，控制光泵浦功率直流泵浦功率分量的步骤包括将电泵浦信号与方波电泵浦信号和作为输入到光泵源的交流电输入的具有相同调制频率的混合信号混合，从而产生混合电信号和方波混合电信号。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，控制光学泵浦功率的直流泵浦功率分量的步骤包括从方波混合电信号减去电泵源信号。
45.如权利要求44所述的方法，其特征在于，在幅度探测电路探测到电信号幅度后，进行电泵源信号的减法步骤。
46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，控制光学泵浦功率的直流泵浦功率分量的步骤包括将电泵源信号和方波混合电信号之差除以混合的电信号。
47.如权利要求46所述的方法，其特征在于，控制光学泵浦功率的直流泵浦功率分量的步骤包括通过光电二极管将光泵浦功率转换为电泵浦信号。
48.如权利要求47所述的方法，其特征在于，控制光学泵浦功率的直流泵浦功率分量的步骤包括在混合和方波化电泵浦信号以前放大电泵浦信号。
49.如权利要求38所述的方法，其特征在于，产生光泵浦功率的步骤包括从第一光泵源和第二光泵源产生光泵浦功率。
50.如权利要求49所述的方法，其特征在于，产生光泵浦功率的步骤包括从第一和第二光泵源产生光泵浦功率，这样来自第一和第二光泵源光泵浦功率基本上互相偏振垂直。
51.如权利要求50所述的方法，其特征在于，还包括通过第三光泵源和第四光泵源产生光泵源功率，以通过向第三和第四光泵源用提供直流电输入分量和交流电输入分量使光功率沿光纤方向传输，第三和第四光泵源的光泵浦功率具有直流泵浦功率分量和交流泵浦功率分量。
52.如权利要求51所述的方法，其特征在于，从第一和第二泵源产生光泵浦功率的步骤包括从具有第一波长的第一和第二泵源提供光泵浦功率的步骤，其中从第三和第四泵浦产生光泵浦功率的步骤包括从具有与第一波长不同的第二波长的第三和第四泵源提供光泵浦功率的步骤。
53.如权利要求52所述的方法，其特征在于，从第一和第二泵源产生光泵浦功率的步骤包括在大约1400mn到大约1510nm的波长范围内从第一和第二泵源提供光泵浦功率的步骤。
54.如权利要求53所述的方法，其特征在于，从第三和第四泵源产生光泵浦功率的步骤包括在大约1470nm到大约1510nm的波长范围内从第三和第四泵源提供光泵浦功率的步骤。
55.如权利要求51所述的方法，其特征在于，控制输入到泵源的直流电输入到泵源的步骤包括控制输入到第一、第二、第三和第四泵源的直流电信号。
56.如权利要求51所述的方法，其特征在于，控制直流电输入到泵源的步骤包括控制输入到具有多个控制器的第一、第二、第三和第四泵源的直流电输入。
全文摘要
一种光纤放大器系统，包括一种适用作光学波导放大器的光纤，和至少一个光学耦合到该光纤放大器的光学泵源，其中该泵源同时接收直流电输入和交流电输入，并将光泵浦功率提供到具有直流光功率分量和交流光功率分量的光纤中。该光纤放大器系统也包括光学耦合到泵源的光功率探测器，和至少一个连接到泵源功率探测器的控制器，用来确定光泵源功率的直流光功率分量，其中控制器基于直流光功率分量，调节输入到泵源的直流电输入。
文档编号H04B10/16GK1531793SQ01818427
公开日2004年9月22日 申请日期2001年9月5日 优先权日2000年9月5日
发明者A·F·埃文斯, P·加里夫洛维克, R·W·利弗尔, A F 埃文斯, 利弗尔, 锓蚵逦 申请人:康宁股份有限公司