[發明專利]具有1060nm信號抑制和防護功能的雙包層鉺－鐿光纖放大器

有效

• 申請號: 200710057736.2
• 申請日: 2007-06-25
• 公開（公告）號: CN101109886A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 傅焰峰;龍浩;付浩軍;鄧韜;江毅
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: G02F1/39
• 分類號: G02F1/39;G02F1/35;H04J14/02;G02B27/10;G02B6/26
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 江鎮華

技術領域

本發明涉及一種雙包層鉺-鐿光纖放大器，特別是涉及一種通過單模光纖WDM器件將鉺-鐿光纖中產生的1060nm信號卸載，起到了將1060nm信號與其它部分隔離的作用，具有與單模光纖體系兼容，制作工藝簡單，光路穩定性好，增強了大功率雙包層鉺-鐿光纖放大器穩定性和安全性的具有1060nm信號抑制和防護功能的雙包層鉺-鐿光纖放大器。

背景技術

1060nm自發輻射源于鐿離子的激發態躍遷，是鉺-鐿光纖放大器中一種固有的現象，與單純的摻鐿光纖放大器或激光器不同的是，由于有鉺離子的存在，鐿離子的激發態主要通過轉移的方式將能量釋放，在鉺離子反轉水平不高的情況下，1060nm自發輻射通常是可忽略或不重要的。然而，隨著鉺-鐿光纖放大器的泵浦功率增加，更多的鐿離子會被激發，由于在鉺-鐿光纖中鐿離子的濃度高于鉺離子濃度，因此在一定情況下會出現鐿-鉺能量轉移受限的現象，這一現象將導致更多的1060nm自發輻射出現，并形成1060nm自發輻射放大(ASE)信號甚至激射，使鉺-鐿光纖放大器出現不穩定甚至毀壞。因此，對可能出現的1060nmASE應采取有效的抑制和防護措施，通過合理的設計確保鉺-鐿光纖中鉺離子反轉水平在安全范圍固然是必須的，而通過光學硬件及控制軟件保護通常也是十分有效的辦法。

1060nm信號源于鐿離子的自發輻射，在鉺-鐿共摻雙包層增益光纖中產生的1060nm信號有兩部分：一部分是在纖芯中傳導的芯區導波，由平行于光纖軸向的自發輻射傳導-吸收-放大而成，占主要部分；另外，由于雙包層光纖內包層的存在，還會有少量其它方向激發的1060nm信號被內包層波導約束成為內包層導波，因此1060nm信號的卸載必須將芯區導波和內包層導波全部分離才能達到好的效果。

在增益光纖兩端通過采用濾光片卸載1060nm信號是一種有效的方法，然而采用體光學器件的方法在大功率情況下會增加更多的不可靠性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種對鉺-鐿光纖放大器中1060nm信號放大或激射的抑制和防護方法，增強大功率雙包層鉺-鐿光纖放大器的穩定性和安全性。通過光學的方法將鉺-鐿光纖中產生的1060nm信號卸載，起到了將1060nm信號與其它部分隔離的作用，具有與單模光纖體系兼容，制作工藝簡單，穩定性好的具有1060nm信號抑制和防護功能的雙包層鉺-鐿光纖放大器。

本發明所采用的技術方案是：一種具有1060nm信號抑制和防護功能的雙包層鉺-鐿光纖放大器，包括有鉺-鐿共摻雙包層增益光纖，合波器，多模泵浦激光器，第一、第二光隔離器，總控制器，還設置有第一、第二單模光纖波分復用器，其中，鉺-鐿共摻雙包層增益光纖的一端連接合波器，合波器的一個或多個輸出連接多模泵浦激光器，多模泵浦激光器由總控制器控制；鉺-鐿共摻雙包層增益光纖的另一端以及合波器的一個輸出端分別對應連接第一、第二單模光纖波分復用器的一端，而且，在鉺-鐿共摻雙包層增益光纖以及合波器與對應的第一、第二單模光纖WDM之間的單模光纖上分別盤繞有第一、第二單模光纖環；兩單模光纖波分復用器中的1550nm分波信號端分別對應連接第一、第二光隔離器，兩單模光纖波分復用器中的1060nm分波信號端分別形成卸載輸出端。

所述的兩單模光纖波分復用器中的1060nm分波信號輸出端采用斜面光纖端面。

所述的兩單模光纖波分復用器中的1060nm分波信號輸出端還可以連接第一、第二光電探測器，光電探測器輸出與總控制器相連。

所述的單模光纖波分復用器是熔錐拉制的WDM器件，其1550nm分波信號的波段范圍為1500～1600nm，1060nm分波信號的波段范圍為1000～1100nm，波分復用器的隔離度高于20dB。

所述的鉺-鐿共摻雙包層增益光纖、合波器與相對應連接的單模光纖波分復用器是通過光纖熔接方式相連，所述的第一、第二單模光纖環是分別在兩個熔接點與兩個單模光纖波分復用器之間盤繞而成。

所述的第一、第二單模光纖環的直徑小于15cm。

所述的合波器采用光纖合波器。

所述的合波器采用微光學器件結構的合波器。

所述的微光學器件結構的合波器是由在兩個自聚焦透鏡中間加有介質膜濾波片所構成，其中，一個自聚焦透鏡遠離介質膜濾波片的一側分別連接鉺-鐿共摻雙包層增益光纖和在單模光纖波分復用器一側盤繞的第二單模光纖環，另一個自聚焦透鏡遠離介質膜濾波片的一側連接多模泵浦激光器。