專利名稱：時(shí)域選通式光纖放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于利用無線電波以外的電磁波，在其中只進(jìn)行處理或放大，而不改變光信號(hào)形式的領(lǐng)域，具體涉及一種時(shí)域選通式光纖放大器。
背景技術(shù)：
目前，公知的光纖放大器主要由放大模塊構(gòu)成。激光二極管發(fā)出的抽運(yùn)激光通過波分復(fù)用器耦合進(jìn)入放大模塊中的摻雜光纖連續(xù)抽運(yùn)摻雜介質(zhì)，使通過波分復(fù)用器耦合進(jìn)入摻雜光纖的光信號(hào)得到放大。但是，由于采用連續(xù)抽運(yùn)的方式，摻雜介質(zhì)連續(xù)產(chǎn)生大量的放大自發(fā)輻射噪聲，大大降低了光信號(hào)的信噪比。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的光纖放大器信噪比低的不足，本發(fā)明提供一種時(shí)域選通式光纖放大器。本發(fā)明的時(shí)域選通式光纖放大器不僅能放大光信號(hào)，還能有效抑制放大過程中的連續(xù)的放大自發(fā)輻射噪聲，提高光信號(hào)特別是脈沖光信號(hào)的信噪比。
本發(fā)明的時(shí)域選通式光纖放大器含有三端口耦合器、放大模塊、光纖隔離器和開關(guān)模塊；開關(guān)模塊包括可變光纖延遲線、光纖光開關(guān)和光電轉(zhuǎn)換器；三端口耦合器的第一端口為輸入信號(hào)端口，第二端口和第三端口均為輸出信號(hào)端口。其連接關(guān)系是，三端口耦合器的第二端口與放大模塊的連接，放大模塊、可變光纖延遲線、光纖光開關(guān)、光纖隔離器依次連接；三端口耦合器的第三端口與光電轉(zhuǎn)換器的光輸入端連接，光電轉(zhuǎn)換器的電觸發(fā)輸出端與光纖光開關(guān)的電觸發(fā)輸入端電連接。
本發(fā)明的時(shí)域選通式光纖放大器的工作原理是三端口耦合器的第一端口輸入信號(hào)光，將大量信號(hào)光輸出到第二端口，將部分信號(hào)光輸出到第三端口。放大模塊將三端口耦合器第二端口輸出的信號(hào)放大輸入可變光纖延遲線延遲合適的時(shí)間后輸入光纖光開關(guān)。三端口耦合器第三端口將部分信號(hào)光輸入光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成觸發(fā)脈沖電信號(hào)后觸發(fā)光纖光開關(guān)使之打開；光纖光開關(guān)在無觸發(fā)信號(hào)時(shí)處于光關(guān)斷狀態(tài)，被光電轉(zhuǎn)換器觸發(fā)后持續(xù)約光信號(hào)脈沖寬度的1-4倍時(shí)間后立即關(guān)斷；通過調(diào)整連接可變光纖延遲線與光纖光開關(guān)間的光纖長(zhǎng)度，以及精密調(diào)節(jié)可變光纖延遲線的時(shí)間延遲，使信號(hào)光在光纖光開關(guān)處于打開狀態(tài)時(shí)間內(nèi)通過光纖光開關(guān)，最后經(jīng)過光纖隔離器輸出。本發(fā)明的時(shí)域選通式光纖放大器由于設(shè)置了開關(guān)模塊，有效抑制了放大過程中的連續(xù)的放大自發(fā)輻射噪聲，提高了光信號(hào)特別是脈沖光信號(hào)的信噪比。
本發(fā)明的時(shí)域選通式光纖放大器中開關(guān)模塊也可以由光纖光開關(guān)、光電轉(zhuǎn)換器和同步脈沖發(fā)生器組成。
本發(fā)明的時(shí)域選通式光纖放大器中的放大模塊為抽運(yùn)摻雜光纖的放大模塊或光纖耦合的半導(dǎo)體放大器放大模塊，可以為寬帶的或窄帶的。放大器的光纖光開關(guān)可為電光開關(guān)、聲光開關(guān)、磁光開關(guān)或其它開關(guān)效應(yīng)的開關(guān)。
本發(fā)明的時(shí)域選通式光纖放大器可以在放大光脈沖信號(hào)的同時(shí)有效抑制連續(xù)的放大自發(fā)輻射噪聲，提高了信號(hào)的信噪比。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用效果好。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1為本發(fā)明的時(shí)域選通式光纖放大器的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)框2為本發(fā)明的時(shí)域選通式光纖放大器的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)框中，1.三端口耦合器2.放大模塊3.可變光纖延遲線4.光纖光開關(guān)5.光電轉(zhuǎn)換器6.光纖隔離器7.同步脈沖發(fā)生器。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1圖1中，本發(fā)明的時(shí)域選通式光纖放大器含有三端口耦合器1、放大模塊2、光纖隔離器6和開關(guān)模塊；開關(guān)模塊包括可變光纖延遲線3、光纖光開關(guān)4和光電轉(zhuǎn)換器5；三端口耦合器1的第一端口為輸入信號(hào)端口，第二端口和第三端口均為輸出信號(hào)端口。其連接關(guān)系是，三端口耦合器1的第二端口與放大模塊2連接，放大模塊2、可變光纖延遲線3、光纖光開關(guān)4、光纖隔離器6依次連接；三端口耦合器1的第三端口與光電轉(zhuǎn)換器5的光輸入端連接，光電轉(zhuǎn)換器5的電觸發(fā)輸出端與光纖光開關(guān)4的電觸發(fā)輸入端電連接。
本實(shí)施例的工作過程是三端口耦合器1的第一端口輸入信號(hào)光，將大量信號(hào)光輸出到第二端口，將部分信號(hào)光輸出到第三端口；放大模塊2將三端口耦合器1第二端口輸出的信號(hào)放大輸入可變光纖延遲線3延遲合適的時(shí)間后輸入光纖光開關(guān)4；三端口耦合器1第三端口將部分信號(hào)光輸入光電轉(zhuǎn)換器5轉(zhuǎn)化成觸發(fā)脈沖電信號(hào)后觸發(fā)光纖光開關(guān)4使之打開；光纖光開關(guān)4在無觸發(fā)信號(hào)時(shí)處于光關(guān)斷狀態(tài)，被光電轉(zhuǎn)換器5觸發(fā)后持續(xù)約光信號(hào)脈沖寬度的1-4倍時(shí)間后立即關(guān)斷；通過調(diào)整連接可變光纖延遲線3和光纖光開關(guān)4間的光纖長(zhǎng)度，以及精密調(diào)節(jié)可變光纖延遲線3的時(shí)間延遲使信號(hào)光在光纖光開關(guān)4處于打開狀態(tài)時(shí)間內(nèi)通過光纖光開關(guān)4，最后經(jīng)過光纖隔離器6輸出。
實(shí)施例2圖2中，本發(fā)明的時(shí)域選通式光纖放大器含有三端口耦合器1、放大模塊2、光纖隔離器6和開關(guān)模塊；開關(guān)模塊包括光纖光開關(guān)4、光電轉(zhuǎn)換器5和同步脈沖發(fā)生器7；三端口耦合器1的第一端口為輸入信號(hào)端口，第二端口和第三端口均為輸出信號(hào)端口。其連接關(guān)系是，三端口耦合器1的第二端口與放大模塊2連接，放大模塊2、光纖光開關(guān)4、光纖隔離器6依次連接；三端口耦合器1的第三端口與光電轉(zhuǎn)換器5的光輸入短連接，光電轉(zhuǎn)換器5的電觸發(fā)輸出端與同步脈沖發(fā)生器7的電觸發(fā)輸入端電連接，同步脈沖發(fā)生器7的輸出端與光纖光開關(guān)4的電觸發(fā)輸入端電連接。
本實(shí)施例的工作過程是三端口耦合器1的第一端口輸入信號(hào)光，將大量信號(hào)光輸出到第二端口，將部分信號(hào)光輸出到第三端口；放大模塊2將三端口耦合器1第二端口輸出的信號(hào)放大輸入光纖光開關(guān)4；三端口耦合器1第三端口將部分信號(hào)光輸入光電轉(zhuǎn)換器5轉(zhuǎn)化成觸發(fā)脈沖電信號(hào)后觸發(fā)同步脈沖發(fā)生器7，同步脈沖發(fā)生器7被觸發(fā)后產(chǎn)生延遲的電脈沖觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)光纖光開關(guān)4使之打開；光纖光開關(guān)4在無觸發(fā)信號(hào)時(shí)處于光關(guān)斷狀態(tài)，被同步脈沖發(fā)生器7觸發(fā)后持續(xù)約光信號(hào)脈沖寬度的1-4倍時(shí)間后立即關(guān)斷；通過調(diào)整連接放大模塊2和光纖光開關(guān)4間的光纖長(zhǎng)度，以及精密調(diào)節(jié)同步脈沖發(fā)生器7的觸發(fā)信號(hào)延遲時(shí)間使信號(hào)光在光纖光開關(guān)4處于打開狀態(tài)時(shí)間內(nèi)通過光纖光開關(guān)4，最后經(jīng)過光纖隔離器6輸出。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)域選通式光纖放大器，其特征在于所述的放大器含有三端口耦合器(1)、放大模塊(2)、光纖隔離器(6)和開關(guān)模塊；開關(guān)模塊包括可變光纖延遲線(3)、光纖光開關(guān)(4)和光電轉(zhuǎn)換器(5)；三端口耦合器(1)的第一端口為輸入信號(hào)端口，第二端口和第三端口均為輸出信號(hào)端口；其連接關(guān)系是，三端口耦合器(1)的第二端口與放大模塊(2)連接，放大模塊(2)、可變光纖延遲線(3)、光纖光開關(guān)(4)、光纖隔離器(6)依次連接；三端口耦合器(1)的第三端口與光電轉(zhuǎn)換器(5)的光輸入端連接，光電轉(zhuǎn)換器(5)的電觸發(fā)輸出端與光纖光開關(guān)(4)的電觸發(fā)輸入端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)域選通式光纖放大器，其特征在于所述的開關(guān)模塊包括光纖光開關(guān)(4)、光電轉(zhuǎn)換器(5)和同步脈沖發(fā)生器(7)；其連接關(guān)系是，三端口耦合器(1)的第二端口與放大模塊(2)連接，放大模塊(2)、光纖光開關(guān)(4)、光纖隔離器(6)依次連接；三端口耦合器(1)的第三端口與光電轉(zhuǎn)換器(5)的光輸入端連接，光電轉(zhuǎn)換器(5)的電觸發(fā)輸出端與同步脈沖發(fā)生器(7)的電觸發(fā)輸入端電連接，同步脈沖發(fā)生器(7)的輸出端與光纖光開關(guān)(4)的電觸發(fā)輸入端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的時(shí)域選通式光纖放大器，其特征在于所述的放大模塊為抽運(yùn)摻雜光纖的放大模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的時(shí)域選通式光纖放大器，其特征在于所述的放大模塊為光纖耦合的半導(dǎo)體放大器放大模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的時(shí)域選通式光纖放大器，其特征在于所述的放大模塊為寬帶的或窄帶的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)域選通式光纖放大器，其特征在于所述的光纖光開關(guān)為電光開關(guān)、聲光開關(guān)或磁光開關(guān)中的一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種時(shí)域選通式光纖放大器，能在放大光脈沖信號(hào)的同時(shí)有效抑制放大過程中連續(xù)的放大自發(fā)輻射噪聲。本發(fā)明時(shí)域選通式光纖放大器含有三端口耦合器、放大模塊、光纖隔離器和開關(guān)模塊。三端口耦合器將部分信號(hào)光輸入開關(guān)模塊的光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成觸發(fā)脈沖電信號(hào)后觸發(fā)開關(guān)模塊中的光纖光開關(guān)使之打開；光纖光開關(guān)在無觸發(fā)信號(hào)時(shí)處于光關(guān)斷狀態(tài)，被光電轉(zhuǎn)換器觸發(fā)后持續(xù)約光信號(hào)脈沖寬度的1－4倍時(shí)間后立即關(guān)斷；通過調(diào)整開關(guān)模塊中的可變光纖延遲線與光纖光開關(guān)間的光纖長(zhǎng)度以及可變光纖延遲線的時(shí)間延遲，使信號(hào)光在光纖光開關(guān)處于打開狀態(tài)時(shí)間內(nèi)通過光纖光開關(guān)。本發(fā)明能有效抑制放大自發(fā)輻射噪聲，提高了信號(hào)的信噪比。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用效果好。
文檔編號(hào)G02F1/00GK101046594SQ20071004825
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月11日
發(fā)明者隋展, 王建軍, 林宏奐 申請(qǐng)人:中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心