[發明專利]鉺攙雜光纖放大器及自動跟蹤和濾波發射光信號波長的方法

無效

• 申請號: 97116141.0
• 申請日: 1997-07-29
• 公開（公告）號: CN1090414C
• 公開（公告）日: 2002-09-04
• 發明（設計）人: 李都炯
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04B10/17
• 分類號: H04B10/17;G02F1/35
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張志醒,葉愷東

本發明涉及一種光放大器。具體說，本發明涉及一種鉺攙雜光纖放大器(EDFA)及其操作方法。本發明的EDFA對發射光的波長可自動跟蹤和濾波，通過調整設置在輸出端的光濾波器的中心波長，將它們調整到發射光信號的波長，以避免由于光放大器的特性而產生的噪音。

當發送端將電信號轉換成光信號并利用光纖將它發送到要求的目的地時，通常使用EDFA在預定的距離上放大減弱的光信號，以保證穩定的信號傳輸。將該放大器設置在接收和發送端，以放大電功率和執行前置放大。

圖1是根據現有技術的單泵激放大器的方框圖。一輸入連接器連接到光纖，從外部通向包含在EDFA中的內部光纖。分離抽頭2根據預定的比率從連接的光纖分路出光信號，并將該分路信號送給光電二極管12和光隔離器4。光電二極管12測量光信號的強度。光隔離器4具有一輸入端和一輸出端，降低從輸入端到輸出端的光信號損失，阻止光信號從輸出端返回到輸入端。光隔離器4通過阻止由鉺攙雜光纖(EDF)16產生的放大的自發射(ASE)的反饋，來避免輸入光信號的失真。將來自光隔離器4的光信號送給波長分多路復用器(WDM)6。WDM?6通過它的各個輸入端接收不同波長的兩個不同的光信號，并通過一個光纖端將它們一起送出。輸入信號的波長是1550nm，激發光源采用980nm或1480nm的波長。WDM?6將具有980nm波長的激發光信號和具有1550nm波長的輸入光信號經過它的輸出端送給EDF16。EDF?16是將鉺(元素號為68)和稀土金屬加到光纖中制成的，在特定的波長，比如800、980和1480nm，具有高的吸收率。它放大在預定波長(1550nm)處有大約60nm帶寬的發散頻譜的輸入光信號。EDF?16的輸出端連接到光隔離器8，光隔離器8再連接到分離抽頭10。通過輸出連接器將該抽頭連接到輸出級光纖上。光隔離器8阻止光信號從該抽頭或輸出連接器的連接點反射回來。分離抽頭10從光隔離器8接收光信號，并將它分路為輸出到經輸出連接器連接的光纖上的光信號和用于監視輸出光信號的光信號。由輸出側的光電二極管14接收所述監視光信號。經輸入側光電二極管12發送的輸入側光信號和經輸出側光電二極管14發送的輸出側的放大的光信號，在送給電子控制器24之前由它的各自的模擬放大器20和22進行放大。電子控制器24接收所述監視光信號，并控制泵激激光二極管18的輸出。波長變化濾波器26(＝波長固定濾波器)從分離抽頭10發送的放大光信號中濾除噪音。如圖2中所示，當把濾波器26的中心波長設在1550nm的發射光波長28上時，則可從放大器中有效地除去適當的噪音部分29。這時，通過標號30表示出曲線中適當噪音部分29被消除。

然而，發射的光信號不是總不變的，而是根據在通常光放大裝置中所用的設備變化的，因此，當光放大裝置工作超過一延長的期間時，發射光信號波長可能發生變化。它也受環境溫度的影響。為對這一點進行補償，采用了波長固定型濾波器或易轉換到手動的濾波器，但當波長發生瞬時變化時，會造成信號強度的損失。此外，有一個降低發射光信號強度的問題。

本發明的目的在于提供一種鉺攙雜光纖放大器(EDFA)及其操作方法，用于對發射光波長自動進行跟蹤和濾波，以便將設置于它的輸出級的光濾波器的中心波長調整到發射光的波長。該放大器裝有一個微處理器。

為了達到本發明的目的，在鉺攙雜光纖放大器的輸出端裝有光濾波器，以濾除由于放大器的特性引起的噪音。采用一個波長控制裝置，將該光濾波器的中心波長調整到相應于確定發射光信號波長之后的發射光信號的波長，從而對發射光信號波長進行自動跟蹤和濾波。

圖1是通常的單泵激放大器的框圖。

圖2是表示采用通常的光濾波器消除來自放大器的噪音的曲線圖。

圖3是根據本發明對發射光信號的波長進行自動跟蹤和濾波的EDFA的框圖。

圖4是一曲線圖，表示根據本發明依次與發射光強度對應的輸出光的強度如何根據光濾波器的中心波長而變化。

圖5a和5b是表示本發明對發射光的波長如何進行自動跟蹤和濾波的流程圖。

下面，結合附圖詳細描述本發明。