[發(fā)明專利]一種寬光譜光纖放大系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011454093.7
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112563870B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶金金;陳章汝;廖招龍;曹蓓蓓
• 申請（專利權(quán)）人: 長飛光纖光纜股份有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/094
• 代理公司: 武漢臻誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42233
• 代理人: 胡星馳

本發(fā)明公開了一種寬光譜光纖放大系統(tǒng)，包括初級和次級級聯(lián)的放大光路，所述初級放大光路，用于通過纖芯泵浦提高1529nm?1569nm信號光功率至15dBm以上；所述次級放大光路，用于通過包層泵浦將功率在15dBm以上的經(jīng)初級放大光路放大的1529nm?1569nm信號光的功率提升至30dBm以上。所述初級放大光路依次包括：初級泵浦光源、初級放大光纖和初級隔離器；所述次級放大光路依次包括次級隔離器、次級放大光纖和次級泵浦光源。本發(fā)明能實現(xiàn)在寬光譜范圍內(nèi)信號光的高功率輸出和高信噪比輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖通信領(lǐng)域，更具體地，涉及一種寬光譜光纖放大系統(tǒng)，尤其是涉及一種寬光譜發(fā)射信號放大系統(tǒng)。

背景技術(shù)

摻鉺光纖放大器(EDFA)以摻鉺石英光纖作為增益介質(zhì)，利用鉺對應(yīng)于光纖通信第三窗口的發(fā)光，實現(xiàn)光信號的功率放大。EDFA具有低噪聲、放大帶寬較寬、飽和輸出功率高、人眼安全等優(yōu)點(diǎn)，與密集波分復(fù)用技術(shù)相結(jié)合，大大推進(jìn)了光纖通信向大容量、高速率、長距離的方向發(fā)展。在摻鉺光纖中摻雜鐿離子Yb³⁺，讓更多的鉺離子Er³⁺以離子對(Er³⁺/Yb³⁺)的形式存在，能更有效地抑制鉺離子對(Er³⁺/Er³⁺)的上轉(zhuǎn)換過程，使鉺離子Er³⁺亞穩(wěn)態(tài)能級的粒子數(shù)大大增加，能量轉(zhuǎn)換更加有效，鉺鐿共摻光纖放大器能提供更大的增益。

然而現(xiàn)有的摻鉺光纖放大器，在發(fā)射信號放大系統(tǒng)中，實現(xiàn)高功率和高信噪比的信號光輸出，能支持的信號光波長范圍有限，在輸出功率大于27dBm下很難達(dá)到較寬的工作波段，一般工作波段在1540nm～1565nm。因此在工作波長小于1540nm或者大于1565nm時輸出功率較低且信噪比不高。當(dāng)應(yīng)用于寬譜掃描信號，例如寬譜激光雷達(dá)的前置信號放大器時，在工作波長小于1540nm和工作波長大于1565nm時不能獲得有效的輸出功率，無法滿足例如激光雷達(dá)前置信號放大器的工作需求。

另外作為寬譜激光雷達(dá)的前置信號放大器時，需要多個信號放大通道的放大功率相當(dāng)，目前尚無法解決多通路的放大功率及信噪比一致性問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種寬光譜光纖放大系統(tǒng)，其目的在于解決實現(xiàn)信號光高功率和高信噪比輸出下，支持的信號光波長范圍有限，以及無法解決多通路的放大功率及信噪比一致性的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種寬光譜光纖放大系統(tǒng)，包括初級和次級級聯(lián)的放大光路，所述初級放大光路，用于通過纖芯泵浦提高1529nm-1569nm信號光功率至15dBm以上；所述次級放大光路，用于通過包層泵浦將功率在15dBm以上的經(jīng)初級放大光路放大的1529nm-1569nm信號光的功率提升至30dBm以上。

優(yōu)選地，所述寬光譜光纖放大系統(tǒng)，其所述初級放大光路包括初級放大光纖，其對1530nm的纖芯吸收系數(shù)為5dB/m-40dB/m，總吸收量為60dB-70dB。

優(yōu)選地，所述寬光譜光纖放大系統(tǒng)，其所述次級放大光路包括次級放大光纖，其對915nm的包層吸收系數(shù)為0.5dB/m-4.5dB/m，總吸收量為11dB-13dB。

優(yōu)選地，所述寬光譜光纖放大系統(tǒng)，其所述初級放大光路依次包括：初級泵浦光源、初級放大光纖和初級隔離器；

所述初級放大光纖優(yōu)選為單包層摻鉺光纖；其摻雜均勻性在250m吸收系數(shù)波動在2.5％以內(nèi)，芯包同心度在0.3μm以下，光纖背景損耗在10dB/km以下；

所述初級隔離器為單極隔離器；

所述初級泵浦光源優(yōu)選為波長974nm或976nm的單模泵浦激光器。