[發(fā)明專(zhuān)利]改進(jìn)的寬帶攙鉺光纖放大器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01141272.0
• 申請(qǐng)日: 2001-10-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1389758A
• 公開(kāi)（公告）日: 2003-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋寬雄;黃星澤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G02F1/39
• 分類(lèi)號(hào): G02F1/39
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 馬瑩,邵亞麗

???????????????????技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及寬帶光放大器。

???????????????????背景技術(shù)

近年來(lái)，能夠用于光通信系統(tǒng)的攙鉺光纖放大器(EDFA)已經(jīng)投入實(shí)際應(yīng)用。例如，每一個(gè)具有不同波長(zhǎng)的多個(gè)光信號(hào)一起多路復(fù)用為波分復(fù)用(WDM)的信號(hào)光。光放大器的寬波段使波分復(fù)用(WDM)信號(hào)光中的每一個(gè)信號(hào)光得以被放大。在采用EDFA的系統(tǒng)中，信道密度已經(jīng)受限于EDFA的可用增益帶寬。因此，增加EDFA的增益帶寬可以在保持信道間隔以及每一個(gè)信道的比特率的同時(shí)增加系統(tǒng)容量。

對(duì)于波分復(fù)用(WDM)傳輸系統(tǒng)，已經(jīng)使用了許多不同的技術(shù)，以獲得在1530nm至1560nm之間的傳統(tǒng)波長(zhǎng)范圍(下文中稱(chēng)作“C波段”)內(nèi)、以及在1570nm至1610nm之間的長(zhǎng)波長(zhǎng)范圍(下文中稱(chēng)作“L波段”)內(nèi)的寬增益。圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的寬波段EDFA的示意圖。輸入的波段信號(hào)通過(guò)兩級(jí)放大，然后C波段和L波段信號(hào)重新組合，以生成寬的光帶寬。通常，L波段光纖放大器需要長(zhǎng)EDF(188m)，這是因?yàn)楣β兽D(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)的C波段EDFA低。在這種類(lèi)型的放大介質(zhì)中，將產(chǎn)生在與信號(hào)光的傳播方向相同的方向上傳播的前向放大自發(fā)輻射(下文中稱(chēng)作“ASE”)光、以及在與信號(hào)光的傳播方向相反的方向上傳播的后向ASE光。在光纖傳輸線(xiàn)中提供多個(gè)均含有光放大器的中繼器的情況下，在光放大器中產(chǎn)生的噪聲頻譜的ASE將導(dǎo)致不能精確監(jiān)測(cè)與信號(hào)頻譜相關(guān)的光功率的問(wèn)題。因此，需要一種成本低且改善了功率轉(zhuǎn)換效率并降低噪聲的光功率放大器。

????????????????????發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有有效利用攙鉺光纖放大器(EDFA)及相關(guān)激勵(lì)源(pump?source)結(jié)構(gòu)的光放大器，并因此通過(guò)采用較短的攙鉺光纖(EDF)和較少的激勵(lì)消耗提供具有較小噪聲電平的增加的信號(hào)帶寬。

本發(fā)明涉及用于放大涵概兩個(gè)或多個(gè)光波段的光信號(hào)的光放大器。該光放大器包括：由第一激勵(lì)光源激勵(lì)的第一攙鉺光纖放大器；由第二激勵(lì)光源激勵(lì)的第二攙鉺光纖放大器；配置在第一級(jí)放大器和第二級(jí)放大器之間的分離部分，用于將收到的光信號(hào)分離成數(shù)個(gè)子波段信號(hào)；反射器，用于將第二級(jí)放大器的輸出反向反射回第二級(jí)放大器；合成器，用于將放大的光信號(hào)重新合成，以生成輸出信號(hào)；以及布置在分離部分的輸出端的環(huán)行器(circulator)，用于將來(lái)自第二級(jí)放大器的返回放大的輸出重定向到合成器的輸入端，并用于防止第二級(jí)放大器生成的ASE進(jìn)入合成器的輸入端。

本發(fā)明涉及一種放大光信號(hào)的方法，按照下述各步驟執(zhí)行：使輸入的光信號(hào)通過(guò)用于放大的第一級(jí)放大器；將放大的輸入信號(hào)分離為C波段和L波段信號(hào)；在第二級(jí)放大器中進(jìn)一步放大L波段信號(hào)；將放大的L波段以相反方向再次重定向回到第二級(jí)放大器；以及合成進(jìn)一步放大的L波段和C波段以產(chǎn)生輸出信號(hào)。

????????????????????附圖說(shuō)明

通過(guò)以下對(duì)在附圖中示出的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，其中在所有的附圖中相同的標(biāo)號(hào)指相同的部件。附圖不與實(shí)際成比例，而是強(qiáng)調(diào)說(shuō)明本發(fā)明的原理。其中：

圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的攙鉺光纖放大器(EDFA)；

圖2是從圖1所示的光纖放大器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中得出的增益和噪聲曲線(xiàn)(dB)以及輸出功率(dBm)與波長(zhǎng)(nm)的關(guān)系圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的前向?qū)拵DFA的示意圖；

圖4是從圖3所示的根據(jù)第一實(shí)施例的光纖放大器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中得出的增益和噪聲曲線(xiàn)(dB)與波長(zhǎng)(nm)的關(guān)系圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的后向?qū)拵DFA的示意圖；

圖6是從根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的寬帶EDFA的數(shù)值仿真中得出的增益和噪聲曲線(xiàn)(dB)與波長(zhǎng)(nm)的關(guān)系圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的雙向激勵(lì)的寬帶EDFA的示意圖；和

圖8是說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)和本發(fā)明的結(jié)構(gòu)之間的輸出功率比較表。

??????????????????具體實(shí)施方式

在下面的描述中，為了說(shuō)明的目的而不是用于限制，給出諸如具體結(jié)構(gòu)、接口、技術(shù)等的特定細(xì)節(jié)，以便徹底地理解本發(fā)明。但是，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員非常清楚，本發(fā)明可以以這些特定細(xì)節(jié)之外的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)。處于簡(jiǎn)單和清晰的目的，省略對(duì)公知設(shè)備和方法的細(xì)節(jié)描述，以避免在不必要的細(xì)節(jié)上混淆本發(fā)明。