一种多级SOA非线性效应的抑制装置的制作方法

本发明涉及一种多级soa非线性效应的抑制装置，属于光通信领域，具体涉及一种多级soa非线性效应的抑制装置。

背景技术：

随着业务需求的不断增加，带宽的使用量大幅增长，超高带宽以太网服务100ge正在迅速增长。同时随着多用户的资源共享，对100ge高速以太网的远距离传输和多点共享是100ge以太网服务的趋势之一。

目前cfp或cfp2模块发射的100ge以太网信号的光功率为6dbm左右，cfp或cfp2模块接收的100ge以太网信号的灵敏度为0dbm左右，因此高速以太网业务传输的跨损只能实现6db，大约20km。但目前城域网的范围通常在80-120km左右。因此采用直接互联不能满足实际应用要求。由于100ge高速业务光采用的波长范围是1300nm波段，传统的edfa、rfa不能对其进行放大，基于半导体光放大器的技术可以实现对1300nm波段进行放大，但多级级联放大后，前级的soa的ase噪声对后级soa的饱和输出光功率影响较大，不能实现较好的应用。

技术实现要素：

本发明主要是解决100ge以太网信号长距离传输时应用soa级联产生的非线性效应问题，提供了一种多级soa非线性效应的抑制装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种多级soa非线性效应的抑制装置，包括沿光路依次设置的输入耦合器1、输入滤波器2、输入隔离器3、半导体光放大器soa4、输出隔离器5、输出滤波器6、输出耦合器7；其中，输入耦合器1的分光端连接输入探测pin8，输出耦合器的分光端进入输出探测pin9。

作为优选，上述的多级soa非线性效应的抑制装置，所述的输入耦合器和输出耦合器的分光端的分光比为1％～5％。

作为优选，上述的多级soa非线性效应的抑制装置，所述的输入滤波器采用梳状滤波器。

作为优选，上述的多级soa非线性效应的抑制装置，所述输出滤波器采用带通滤波器。

作为优选，上述的多级soa非线性效应的抑制装置，所述输入隔离器和输出隔离器采用双极隔离器，隔离度值大于45db。

作为优选，上述的多级soa非线性效应的抑制装置，所述业务信号光通过输入滤波器和输出滤波器的插损小于0.5db。

作为优选，上述的多级soa非线性效应的抑制装置，所述业务信号光通过双极隔离器的插损小于0.5db。

因此，本发明具有如下优点：可以实现基于soa的多级级联应用，能较好地抑制前级soa对后级soa的非线性影响，从而实现超长距离传输。

附图说明

图1是多级soa非线性效应的抑制装置图；

图2是传统实现长距离传输的级联放大系统图；

图3是采用本发明装置的级联放大系统图；

图4是在本发明与现有技术的效果对比示意图。

图中，1、输入耦合器；2、输入滤波器；3、输入隔离器；4、半导体光放大器soa；5、输出隔离器；6、输出滤波器；7、输出耦合器；8、输入探测pin；9、输出探测pin；10、以太网业务发射机；11、第一级传输链路；12、第一级soa光放大器；13、第二级传输链路；14、第二级soa光放大器；15、第三级传输链路；16、第三级soa光放大器；17、第四级传输链路；18、以太网业务接收机；9、第一级级联型soa光放大器；20、第二级级联型soa光放大器；21、第三级级联型soa光放大器；1a、输入耦合器的输入端；1b、输入耦合器的输出端；1c、输入耦合器的分光端；2a、输入滤波器的输入端；2b、输入滤波器的输出端；3a、输入隔离器的输入端；3b、输入隔离器的输出端；4a、半导体光放大器soa输入端；4b、半导体光放大器soa输出端；5a、输出隔离器的输入端；5b、输出隔离器的输出端；6a、输出滤波器的输入端；6b、输出滤波器的输出端；7a、输出耦合器的输入端；7b、输出耦合器的输出端；7c、输出耦合器的分光端。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

图1示出了多级soa非线性效应的抑制装置图，包括有沿光路依次设置的：输入耦合器(1)、输入滤波器(2)、输入隔离器(3)、半导体光放大器soa(4)、输出隔离器(5)、输出滤波器(6)、输出耦合器(7)。输入耦合器的分光端连接输入探测pin(8)，输入耦合器的输出端连接输入滤波器的输入端；输入滤波器的输出端连接输入隔离器的输入端；输入隔离器的输出端连接半导体光放大器soa的输入端；soa的输出端连接输出隔离器的输入端；输出隔离器的输出端连接输出滤波器的输入端；输出滤波器的输出端连接输出耦合器的输入端；输出耦合器的分光端进入输出探测pin(9)。

常规的光放大器级联系统(如edfa和rfa放大器级联系统)中，光放大器会有隔离器，但无滤波器，所以用于soa级联系统领域中，一般会想到采用隔离器，但不易想到采用滤波器，这是本实施例的首创。

常规级联系统中，一般会在系统接收机中采用滤波器，来减少带外噪声进入接收机影响接收性能。在线路中的soa光放大器的输入端和输出端采用滤波器的光路结构不易想到。

在soa光放大器的输出端和输出端单独放置隔离器，可以有效隔离与业务光反向的ase噪声，可以有效提高soa的饱和输出光功率。采用隔离器光路结构来提高soa的饱和输出光功率是本实施例的首创。

在soa光放大器的输入端和输出端单独放置滤波器，可以有效滤除带外ase噪声，可以有效提高soa的饱和输出光功率。采用滤波器光路结构来提高soa的饱和输出光功率的想法为非常规做法，不易想到。

采用在在soa光放大器的输入端和输出端分别放置隔离器和滤波器，能较大地提高soa的饱和输出光功率，即可以保证每一级soa的输出光功率保证较大的值。该技术方案明显优于单独采用隔离器或滤波器的改善饱和输出光功率的效果。

图2示出了传统实现长距离传输的级联放大系统图。以太网业务发射机(10)输出以太网业务信号光，依次经过第一级传输链路(11)、第一级soa光放大器(12)、第二级传输链路(13)、第二级soa光放大器(14)、第三级传输链路(15)、第三级soa光放大器(16)、第四级传输链路(17)，最终进入以太网业务接收机(18)。该方式接收机的业务光性能较差，容易出现误码。

图3示出了采用本发明装置的级联放大系统图。以太网业务发射机(10)输出以太网业务信号光，依次经过第一级传输链路(11)、第一级级联型soa光放大器(19)、第二级传输链路(13)、第二级级联型soa光放大器(20)、第三级传输链路(15)、第三级级联型soa光放大器(21)、第四级传输链路(17)，最终进入以太网业务接收机(18)。该方案的半导体光放大器采用图1的光路结构，可以较好的抑制非线性效应，从而实现长距离传输。

下面详细介绍本实施例实现抑制soa级联系统非线性的原理。

传统的光放大器级联系统(如edfa和rfa放大器级联系统)中，光放大器输出的光功率有一定的要求(受限于光纤的非线性)，因此只要每一级的光放大器的输出光功率pout满足要求(即光放大器本身不会出现非线性效应的受限)，整个级联系统肯定不会出现非线性效应。

对于soa级联的系统应用，非线性有两个方面，一方面是每一级的放大器的输出光功率pout的限制；另一个是每一个光放大器本身的非线性效应的受限。在系统级联应用时，每一级的放大器的输出光功率pout应满足指标要求。同时每一个光放大器本身的非线性效应受限也应有所要求，及光放大器的一项指标“饱和输出光功率”一定要大于输出光功率pout的限制值。一旦输出光功率大于饱和输出光功率值，会出现光放大器的自身非线性效应，系统会出现误码。

光放大器的饱和输出光功率psat：

psat与横截面积a和输出耦合效率u成正比；与载流子寿命t、限制因子t以及差分增益因子dg/dn成反比。通过在soa的输入端和输出端采用隔离器和滤波器的光路结构，可以较好的抑制输入端的正向带外ase噪声和输出端的反向带外ase噪声，从而提高有效载流子密度n，因此可以减少差分增益因子dg/dn，最终提高有效饱和输出光功率。保证每一级的soa有较大的不受非线性影响的有效输出光功率。

如图4所示。在soa的输入端和输出端不采用隔离器和滤波器的情况下，每一级soa的饱和输出光功率下降非常快，为了保证系统无误码传输，因此必须保证后面的soa的输出光功率要低于该级soa的饱和输出光功率，因此传输距离受限。当在soa的输入端和输出端采用隔离器和滤波器后，每一级soa的饱和输出光功率下降减慢，可以使得后面该级soa的输出保持较大的光功率，因此能实现长距离的传输。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。