[發(fā)明專利]光纖傳輸線路中放大光的信號(hào)元件

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 91103424.2
• 申請(qǐng)日: 1991-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN1032029C
• 公開（公告）日: 1996-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉奧爾吉奧·格拉索;阿爾多·里格蒂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皮爾萊利卡維公司
• 主分類號(hào): G02B6/00
• 分類號(hào): G02B6/00;H04B10/17;H01S3/139
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 喬曉東

本發(fā)明涉及一種光纖通信線路，它裝有有源光纖光放大器，其放大器的反射低于預(yù)定值。

眾所周知，具有摻雜纖芯(采用諸如稀土離子類的特殊物質(zhì)進(jìn)行摻雜)的光纖具有受激發(fā)射性能，適合用作民用電話光纖通信線路中的光纖放大器。

這種放大器可參見同案申請(qǐng)人的歐洲專利申請(qǐng)No90112920.5。

光纖放大器，也可稱為有源光纖光放大器，它在把其間的光傳輸信號(hào)放大時(shí)，保持信號(hào)的光形式，而不需要將其經(jīng)過接收或轉(zhuǎn)換為另一形式(如電子形式)、然后把這種形式的信號(hào)放大、再轉(zhuǎn)換為光形式這一過程；光纖放大器中的放大元件由具有指定長(zhǎng)度的上述類型的光纖組成，串聯(lián)于兩段光纖線路之間，裝有相應(yīng)的饋給裝置以饋給光泵激信號(hào)。

這種放大器用于通信線路具有特殊的優(yōu)點(diǎn)：把它用作線路放大器，可獲得高增益，而且可通過適當(dāng)?shù)剡x擇有源光纖長(zhǎng)度和/或摻雜成份使這種增益達(dá)到期望值；或者把它用作功率放大器，可獲得高放大效率。

對(duì)放大器特另危險(xiǎn)的是在光纖自身端點(diǎn)處產(chǎn)生的信號(hào)反射。

從日本專利52-155901和63-219186以及1988年元月7日出版的《電子通訊》卷24，第一期第36-38頁上可知，在激光或半導(dǎo)體放大器中，放大器端點(diǎn)處的反射可引起不穩(wěn)定和振蕩。

在上述專利和文章中，一般都建議在半導(dǎo)體激光器上耦合一個(gè)光隔離器以消除這種反射。這種光隔離器防止由光纖線路與器件之間的耦合表面所反射的光傳到激光器自身上去。

在有源光纖放大器中，光纖線路和放大器之間沒有界面，因?yàn)楣饫w線路是直接焊在放大器的有源光纖上的。因此，一般不會(huì)出現(xiàn)反射現(xiàn)象。

但是我們發(fā)現(xiàn)，在有源光纖放大器中，如果沒有任何限制向有源光纖反射的裝置，光纖線路自身中直接信號(hào)與反射信號(hào)間的拍頻所引起的干涉型噪聲將全部傳向有源光纖，因而不可能獲得高放大增益。干涉噪聲的出現(xiàn)對(duì)具有低增益和小體積的半導(dǎo)體放大器不太重要；而對(duì)能夠達(dá)到很高增益和具有顯著長(zhǎng)度(幾十米，大大長(zhǎng)于信號(hào)生成激光器的相干長(zhǎng)度)的有源光纖的光放大器來說，干涉噪聲就顯得特別重要了。

有源纖芯光纖放大器出現(xiàn)的這個(gè)問題要求我們保護(hù)有源光纖不受噪聲干撓并且保持每種向有源光纖的反射低于臨界值，使其在維持高放大增益值的同時(shí)，不損害傳輸質(zhì)量。

上述歐洲專利申請(qǐng)No90112920.5建議在光纖光放大器中加進(jìn)光隔離器，所述隔離器的反射值低于臨界值。

本發(fā)明的目的在于提供一條包含有源光纖光放大器的光纖通信線路，這種放大器克服了所有由反射引起的缺陷。它可根據(jù)歐洲專利申請(qǐng)No90112920.5指出的更關(guān)鍵參數(shù)，為所期望的放大器增益選擇最適宜的光隔離特性。

本發(fā)明的目的是一條不經(jīng)過再生即可把光傳輸信號(hào)從線路的一端傳到另一端的光纖通信線路。沿著這條線路至少有一個(gè)包含具有摻雜(熒光物質(zhì)摻雜)纖芯線的有源光纖段的光纖放大器，其特征為所有與放大器的有源光纖相連接或?qū)儆诿總€(gè)光放大器的光纖都裝有反射限制裝置。這個(gè)裝置的反射率(從面向有源光纖的端面看)比對(duì)應(yīng)于光纖中傳輸波長(zhǎng)的瑞利散射的反射率至少低10dB。

更好地，這個(gè)反射限制裝置使得匯聚于有源光纖的光纖反射率與對(duì)應(yīng)于光纖中傳輸波長(zhǎng)的瑞利散射的反射率相等或比之低15dB。

根據(jù)一個(gè)特殊實(shí)例，更重要地，為了獲得高放大增益，所有與放大器的有源光纖相連接或?qū)儆诿總€(gè)放大器的光纖都裝有反射限制裝置。從面向有源光纖的端面看，這個(gè)裝置的反射率絕對(duì)值比期望放大增益至少高10dB。更好地，高15dB。

反射限制裝置由位于放大器的有源光纖的入纖和出纖的偏振控制光隔離器組成。

這種光隔離器對(duì)傳輸信號(hào)的偏振不敏感。

與放大器的有源光纖相連的光纖(無光隔離器)鍍有增透膜和/或?qū)鬏斝盘?hào)所經(jīng)過表面進(jìn)行斜切，所產(chǎn)生的反射率比對(duì)應(yīng)于光纖中傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的瑞利散射的反射率低至少10dB，更好地，低至少15dB；或者反射率的絕對(duì)值比期望放大增益高至少10dB，更好地，高至少15dB。

本發(fā)明的另一目的是用于有源光纖類型的光纖通信線路的光放大器，它由一條具有熒光物質(zhì)摻雜纖芯的有源光纖組成，其端點(diǎn)通過各自的耦合器把通信線路的光纖接到有源光纖上，至少還有一條光纖與光泵激信號(hào)源相連。光放大器的特征為，所有連于有源光纖的光纖都呈現(xiàn)出反射限制裝置產(chǎn)生的反射率(從面向有源光纖的端面看)對(duì)應(yīng)于光纖中傳輸波長(zhǎng)瑞利散射的反射率低至少10dB，更好地，低至少15dB；或者，反射率的絕對(duì)值比期望放大增益高至少10dB，更好地，高至少15dB。