[發(fā)明專利]前置光放大接收組件

在審

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• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109217935A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳炯;孫峰;崔索超;鄭建奎
• 申請（專利權(quán)）人: 華中光電技術(shù)研究所（中國船舶重工集團有限公司第七一七研究所）
• 主分類號: H04B10/66
• 分類號: H04B10/66;H04B10/67;H04B10/69;H04B10/291
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

1.一種前置光放大接收組件，其特征在于，包括依次連接的多模光纖、可調(diào)諧帶通光濾波器、可調(diào)諧光衰減器、光纖放大器和光開關(guān)；所述多模光纖一端熔接耦合球面透鏡，另一端拉錐后與可調(diào)諧帶通光濾波器連接；

該前置光放大接收組件還包括光電探測器和綜合控制電路，所述光電探測器的輸入端與所述光纖放大器的輸出端連接，所述光電探測器的輸出端與所述綜合控制電路的輸入端連接；所述綜合控制電路的一個輸出控制端與所述可調(diào)諧光衰減器連接，另一個輸出控制端與所述光纖放大器的一個輸入端連接；第三個輸出控制端連接所述可調(diào)諧帶通光濾波器；

輸入光信號通過所述球面透鏡進入拉錐后多模光纖，再進入所述可調(diào)諧帶通光濾波器進行濾波，濾除輸入光信號中的多余背景噪聲；經(jīng)濾波后的光信號進入所述可調(diào)諧光衰減器進行衰減，并經(jīng)過所述光纖放大器進行增益放大，經(jīng)放大后的光信號再耦合進入所述光電探測器中，所述光電探測器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；

所述綜合控制電路接收來自所述光電探測器輸出的電信號，并依據(jù)輸入光信號的強度大小進行調(diào)節(jié)，將輸入光信號的大小調(diào)節(jié)至所述光電探測器響應(yīng)的正常功率范圍內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置光放大接收組件，其特征在于，所述球面透鏡為半球形或橢球形結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置光放大接收組件，其特征在于，所述光電探測器為光纖耦合式的PIN或APD光電二極管，或者單光子探測器，光電探測器監(jiān)控光纖放大器輸出光的大小，并反饋到所述綜合控制電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置光放大接收組件，其特征在于，所述光開關(guān)為MEMS型，或磁光型，或電光型可調(diào)光開關(guān)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置光放大接收組件，其特征在于，所述多模光纖為大數(shù)值孔徑多模光纖，芯徑大于等于50μm，數(shù)值孔徑大于等于0.12，其一端與球面透鏡的球心耦合，另一端進行拉錐處理，并與單模光纖進行熔接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置光放大接收組件，其特征在于，所述可調(diào)諧帶通光濾波器為300~2000nm波段內(nèi)的尾纖式窄帶光濾波器，通過光纖熔接方式，耦合到所述可調(diào)諧光衰減器上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置光放大接收組件，其特征在于，所述可調(diào)諧光衰減器為300~2000nm波段內(nèi)的MEMS型或磁光型或電光型可調(diào)光衰減器中的一種，通過光纖熔接方式，耦合到所述光纖放大器上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的前置光放大接收組件，其特征在于，該綜合控制電路包括接收控制電路、驅(qū)動溫控電路、衰減控制電路、濾波控制電路和主控制電路，所述主控制電路通過所述接收控制電路與所述光電探測器連接，通過所述驅(qū)動溫控電路與所述光纖放大器連接，通過所述衰減控制電路與所述可調(diào)諧光衰減器連接，還通過所述濾波控制電路與所述可調(diào)諧帶通光濾波器連接；

輸入光信號通過所述球面透鏡進入拉錐后多模光纖，再進入所述可調(diào)諧帶通光濾波器，所述主控制電路控制所述濾波控制電路調(diào)節(jié)所述可調(diào)諧帶通光濾波器的中心波長和帶寬，濾除輸入光信號中的多余背景噪聲；經(jīng)濾波后的光信號進入所述可調(diào)諧光衰減器進行衰減，并經(jīng)過所述光纖放大器進行增益放大，經(jīng)放大后的光信號再耦合進入所述光電探測器中，所述光電探測器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；所述接收控制電路接收來自所述光電探測器輸出的電信號，進行低噪聲放大，并對所述光電探測器進行增益控制，同時與所述主控制電路進行通信。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的前置光放大接收組件，其特征在于，所述綜合控制電路自動調(diào)節(jié)的過程為：

如果輸入光信號超過一定強度，所述主控制電路分別通過所述衰減控制電路、所述驅(qū)動溫控電路與所述接收控制電路進行組合調(diào)節(jié)，增大所述可調(diào)諧光衰減器的衰減倍數(shù)，降低所述光纖放大器的放大增益，同時降低所述光電探測器的增益大小，最終將輸入光信號的大小降低至所述光電探測器響應(yīng)的正常功率范圍內(nèi)；

如果輸入光信號未達到一定強度，所述主控制電路分別通過所述驅(qū)動溫控電路與所述接收控制電路進行組合調(diào)節(jié)，增大所述光纖放大器的放大增益和所述光電探測器的增益大小，最終將輸入光信號的大小提升至所述光電探測器響應(yīng)的正常功率范圍內(nèi)。