[發明專利]一種光放大裝置以及包含光放大裝置的模分復用系統

在審

• 申請號: 202011442785.X
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN114629590A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 郭強;周銳;楊志群;許濤;劉亞平;張林
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04J14/04
• 分類號: H04J14/04;H04B10/293;H01S3/067;H01S3/10
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 陳松浩

本申請實施例公開了一種光放大裝置以及包含光放大裝置的模分復用系統，涉及光通信領域，用于模分復用光傳輸系統中，包括：第一光放大器、第二光放大器和模式交換器；所述第一光放大器與所述模式交換器的輸入端相連，所述第二光放大器與所述模式交換器的輸出端相連；所述第一光放大器用于對所述少模光纖的多種傳輸模式所承載的光信號進行放大；所述少模光纖的多種傳輸模式可分為N組，每一組包括兩種傳輸模式，所述N為大于等于1的正整數；所述模式交換器用于對每一組中承載有光信號的兩種傳輸模式進行模式互換；所述第二光放大器用于對模式互換后的所述每一組中兩種傳輸模式所承載的光信號進行放大。

技術領域

本申請涉及光通信領域，用于模分復用光傳輸系統中，尤其涉及一種光放大裝置以及包含放大裝置的模分復用系統。

背景技術

在光網絡中，經常存在由于光功率損耗，必須對光信號進行放大以使得光信號的功率和性能足夠被接收機接收的情況。例如，通?？梢允褂脫姐s光纖放大器(erbium dopedfiber amplifier，EDFA)對光信號進行放大。

在實際應用中，摻鉺光纖放大器中鉺離子的摻雜方式以及泵浦模式光場分布都將影響對光信號的放大；在少模光纖中，由于輸入少模摻鉺光纖放大器的多個光信號的傳輸模式不同，而不同傳輸模式對應的光場、泵浦模式光場與鉺離子的交疊程度不同，因此將導致不同傳輸模式承載的光信號經摻鉺光纖放大器放大后，具有不同增益，差分模式增益增加；如何降低差分模式增益，降低不同傳輸模式所承載的光信號的輸出功率偏差，保持相近的信噪比，成為亟需解決的問題。

發明內容

本申請實施例提供了一種光放大裝置以及包含光放大裝置的模分復用系統，用于降低少模摻鉺光纖放大器的差分模式增益，提高模分復用系統的傳輸性能。

本申請實施例的第一方面提供一種光放大裝置，包括：

光放大裝置用于對少模光纖中傳輸的光信號進行放大，具體的，光放大裝置可包括第一光放大器、第二光放大器以及模式交換器；其中，模式交換器位于第一光放大器和第二光放大器之間，一端接第一光放大器的輸出端，另一端接第二光放大器的輸入端，構成串行結構；當光信號在少模光纖中傳輸中傳輸時，第一光放大器接收多個光信號并對其進行放大，其中，該多個光信號承載在多種傳輸模式上，多種傳輸模式兩兩為一組，分為N組；然后放大后的多個光信號輸入至模式交換器，該模式交換器會將每一組中，承載有光信號的兩種傳輸模式進行模式互換，然后第二光放大器接收模式互換后的光信號，并再一次對多個光信號進行放大，最后達到多個光信號增益均衡的目的。

由于少模光纖中多種傳輸模式的模場分布不同，因此不同傳輸模式上承載的光信號經光放大器放射后的增益也不相同，使用本實施例提供的光放大裝置，可以利用模式交換器將不同的傳輸模式進行互換，以使得同一個光信號在兩次放大時，被承載于兩種傳輸模式上，這樣就可以實現增益互補，即針對光信號而言，若光信號在第一放大器中對應的增益大，那么經過模式轉換器后，該光信號在第二放大器中被放大的增益變小，若光信號在第一放大器中對應的增益小，那么經過模式轉換器后，該光信號在第二放大器中被放大的增益變大，這樣就可以實現多個光信號的增益相對均衡，從而減少光放大裝置的差分模式增益，進而提高整個模分復用系統的傳輸性能。

在一個可選的實施方式中，模式交換器需要對多種傳輸模式兩兩進行互換，也就是說，同一個光信號在第一光放大器中將承載于一組傳輸模式中的一個傳輸模式上，而在第二光放大器中將承載于該組傳輸模式中的另一個傳輸模式上，這樣，要實現每個光信號的增益均衡，那么就需要每個光信號經過光放大裝置兩次放大后，增益值基本相同，一個理想的實施方式則為每個光信號經過兩次放大后，其增益之和等于增益閾值，可以理解的，每個光信號的增益之和可以在誤差精度范圍內上下浮動，具體的，偏差可以為5％。