[發(fā)明專利]多級光放大器及其控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810083598.X
• 申請日: 2008-03-12
• 公開（公告）號: CN101267257A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 富田貴裕
• 申請（專利權(quán)）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H04B10/17
• 分類號: H04B10/17;H01S3/10;H01S3/102;H04J14/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 朱進(jìn)桂

本申請是基于并要求2007年3月15日遞交的日本專利申請No.2007-067347的優(yōu)先權(quán)，將其全部結(jié)合在此作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多級光放大器及其控制方法。

背景技術(shù)

光纖通信是用于點對點(通過電話線將計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)相連)傳輸或在城域網(wǎng)/接入網(wǎng)中的高速高容量通信的必要技術(shù)，并且已經(jīng)開發(fā)了用于光纖通信的許多技術(shù)。

例如，近年來WDM(波分復(fù)用)和光放大器已經(jīng)用于支持光纖通信。WDM是一種這樣的技術(shù)：使光脈沖譜在頻率軸上彼此正交并且傳輸所述光脈沖。該方法可以顯著地增加傳輸容量，并且期待其可以改善頻率的利用。在1990年實現(xiàn)的摻鉺光纖放大器使得可以周期性地補(bǔ)償光纖損耗，并且有助于傳輸距離的顯著增加。通過組合兩種技術(shù)(日本專利申請未審公開No.2003-174421和2006-166478)實現(xiàn)的光放大器包括使頻帶內(nèi)的增益恒定的功能。

然而，由光放大器產(chǎn)生的自發(fā)輻射噪聲在實現(xiàn)高速和高容量時引起問題。噪聲因子是表示由于自發(fā)輻射噪聲導(dǎo)致的信號退化程度的指標(biāo)。

通常，因為光放大器執(zhí)行總的功率控制，它檢測全部光能量，使得難以使信號光與自發(fā)輻射噪聲相區(qū)別。結(jié)果，甚至當(dāng)將光放大器的增益控制為所需值時，也難以將信號光的增益控制為所需值。為此原因，需要考慮所產(chǎn)生的自發(fā)輻射噪聲而增加增益。將自發(fā)輻射噪聲校正量定義為用于校正由于自發(fā)輻射導(dǎo)致的信號退化的參數(shù)。可以通過向輸出功率添加自發(fā)輻射噪聲校正量來使得信號光恒定。

這里，總功率是包括噪聲的光輸出，并且信號光功率是沒有噪聲的光輸出。

然而，在在執(zhí)行恒定增益控制的多級光放大器中，其中使得每一級中的增益恒定并且輸出單元校正自發(fā)輻射噪聲，當(dāng)波長個數(shù)較少并且輸入功率較低時，第一級中的信號光增益變得非常小并且噪聲因子惡化(降低SN比)，從而引起問題。

發(fā)明內(nèi)容

考慮上述情況，已經(jīng)實現(xiàn)了本發(fā)明。本發(fā)明的典型目的是提出一種包括高SN比的多級光放大器及其控制方法。

為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明具有以下特征。

<多級放大器>

根據(jù)本發(fā)明的多級放大器是一種多級光放大器，使得可以獲得恒定增益。在這種放大器中，第一級中的放大單元的增益比其他級中的放大單元的增益更大，從而防止了由于自發(fā)發(fā)射的光引起的信號分量減小導(dǎo)致的噪聲量的增加。

根據(jù)本發(fā)明的多級放大器是一種多級光放大器，包括彼此串聯(lián)以獲得恒定增益的多個光放大單元。第一級中的光放大單元包括：摻雜稀土元素光纖放大回路；激勵光源，向摻雜稀土元素光纖放大回路的輸入端和輸出端的至少一個輸入激勵光；光接收元件，與摻雜稀土元素光纖放大回路的輸入和輸出端相連；以及控制電路，使得來自所述兩個光接收元件的輸出信號之間的差別恒定，并且使得第一級中的光放大單元的增益比其他級中的光放大單元的增益更大，以防止由自發(fā)發(fā)射光引起的信號分量減小導(dǎo)致的噪聲量增加。

另外，根據(jù)本發(fā)明的多級放大器是一種多級光放大器，包括彼此串聯(lián)以獲得恒定增益的多個光放大單元。每一個所述光放大單元包括：摻雜稀土元素光纖放大回路；激勵光源，向摻雜稀土元素光纖放大回路的輸入端和輸出端的至少一個輸入激勵光；光接收元件，與摻雜稀土元素光纖放大回路的輸入和輸出端相連；以及控制電路，使得來自所述兩個光接收元件的輸出信號之間的差別恒定，并且使得第一級中的光放大單元的增益比其他級中的光放大單元的增益更大，以防止由自發(fā)發(fā)射光引起的信號分量減小導(dǎo)致的噪聲量增加。

另外，根據(jù)本發(fā)明的多級放大器是一種多級光放大器，包括彼此串聯(lián)以獲得恒定增益的多個光放大單元。每一個所述光放大單元包括：摻雜稀土元素光纖放大單元；激勵光源，向摻雜稀土元素光纖放大回路的輸入端和輸出端的至少一個輸入激勵光；光接收元件，與摻雜稀土元素光纖放大回路的輸入和輸出端相連；以及控制電路，使得來自所述兩個光接收元件的輸出信號之間的差別恒定。第一級中的光放大單元的控制電基于每一個光放大單元增益的初始值來改變信號輸入功率和波長個數(shù)，當(dāng)信號輸出功率等于期望值時將所述增益設(shè)定為所述初始值，當(dāng)所述信號輸出功率小于所述期望值時增加所述增益，以及當(dāng)所述信號輸出功率大于期望值時降低增益，從而防止由自發(fā)發(fā)射光引起的信號分量減小導(dǎo)致的噪聲量增加。

<控制多級放大器的方法>

根據(jù)本發(fā)明控制多級放大器的方法是一種控制多級光放大器以獲得恒定增益的方法。所述方法包括增加第一級中的放大單元的增益以大于其他級中的放大單元的增益，從而防止由自發(fā)發(fā)射光引起的信號分量減小導(dǎo)致的噪聲量增加。