一種多稀土摻雜超寬帶光纖放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多稀土摻雜超寬帶光纖放大器，是一種鉺鐠離子共摻光纖和摻銩光纖結(jié)合使用的超寬帶光纖放大器，廣泛應(yīng)用于光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著用戶對帶寬的日益需求，光纖通信正在向著高速率高帶寬的大容量方向發(fā)展。無水峰的石英光纖已研制成功，其低損耗帶寬為400nm(1250-1650nm),覆蓋了、第二、第三、第四和第五個(gè)通信窗口。為了充分利用石英光纖的帶寬潛力，國內(nèi)外專家學(xué)者的寬帶光纖放大器正在進(jìn)行深入研究，目前的研究大多集中在摻鉺光纖放大器和拉曼光纖放大器上。加拿大AFC公司的楊丹丹(CN1233868A，高效帶寬加倍及增益整平石英光纖放大器)和美國朗訊公司的 Atol Kumar Srtvas-tava 等(US6049417,Widedand Optical Amplifier)對寬帶摻鉺光纖放大器先后進(jìn)行了研究。前者提出采用摻鉺石英光纖和兩波段(C波段和L波段)分帶結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)80nm帶寬(1530nm-1610nm)的平坦放大，后者提出采用摻鉺石英光纖和三波段(S波段:1510-1525nm，M波段:1525_1565nm和L波段:1565_161nm)分帶結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)10nm帶寬的平坦放大，這些方法對于充分挖掘摻鉺光纖的潛在帶寬方面發(fā)揮了積極作用。另外，目前用多波長泵浦結(jié)構(gòu)，拉曼光纖放大器平坦帶寬可以達(dá)到120nm。
[0003]然而，目前發(fā)明的光纖放大器的最大平坦帶寬只有120nm，其帶寬還不到全波光纖可利用帶寬的三分之一。因此，研究帶寬更寬的超寬帶光纖放大器成為近期密集波分復(fù)用技術(shù)的研究主題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于多稀土摻雜光纖和新型分帶結(jié)構(gòu)的超寬帶光纖放大器，實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)更寬的帶寬，有效利用全波光纖的低損耗窗□。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:將鐠離子和鉺離子共同摻雜的光纖和摻銩光纖結(jié)合使用，設(shè)計(jì)的超寬帶光纖放大器采用了兩段并行放置的稀土摻雜光纖、四個(gè)泵浦激光二極管、一對波帶復(fù)用器和解復(fù)用器、增益平坦濾波器以及一對輸入輸出隔離器。第一段摻雜光纖是鐠離子和鉺離子共同摻雜的玻璃光纖，用半導(dǎo)體激光器(如波長為1420nm和1540nm的半導(dǎo)體激光器)泵浦，用于放大1420nm窗口的WDM光信號。波帶解復(fù)用器用于將1280-1620nm的輸入信號解復(fù)用成三個(gè)波帶:1280_1400nm ; 1400_1520nm ;1520-1620nm，其中1280_1400nm和1520_1620nm兩個(gè)波帶經(jīng)過第一段摻雜光纖并得到放大，1400-1520nm經(jīng)過第二段摻雜光纖并得到放大。經(jīng)過放大的三個(gè)波帶的光信號經(jīng)波帶復(fù)用器耦合輸出，增益平坦濾波器位于放大器的輸出端，用于平坦從波帶復(fù)用器輸出的增益譜，輸入輸出端分別設(shè)置隔離器，用于隔離從放大器內(nèi)部和外部產(chǎn)生的反射光。
[0006]本發(fā)明結(jié)合使用鉺鐠離子共摻光纖和摻銩光纖，設(shè)計(jì)出可實(shí)現(xiàn)340nm帶寬的超寬帶光纖放大器。該放大器的發(fā)明，使全波光纖的低損耗窗口可以得到有效利用。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的鉺鐠離子共摻光纖和摻銩光纖結(jié)合使用的超寬帶光纖放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]其中:IS0-隔離器；WBMU-波帶復(fù)用器；WBDEMU_波帶解復(fù)用器；PEDF_鉺鐠共摻光纖；TDF-摻銩光纖；LD-半導(dǎo)體激光器；GFF-增益平坦濾波器。
[0009]圖2為超寬帶光纖放大器輸出端經(jīng)過增益平坦濾波器的增益譜；
【具體實(shí)施方式】
[0010]結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
[0011]在本實(shí)施例中，超寬帶光纖放大器包括兩段采用分帶結(jié)構(gòu)的鉺鐠共摻光纖PEDF和摻銩光纖TDF、四個(gè)半導(dǎo)體激光器LD、一對波帶復(fù)用器和解復(fù)用器WBMU / WBDEMU、增益平坦濾波器GFF以及一對輸入輸出隔離器ISO。第一段鉺鐠共摻光纖PEDF是鉺離子和鐠離子共同摻雜的玻璃光纖，長度為20米，用波長為980nm和1480nm的兩個(gè)半導(dǎo)體激光器LD雙向泵浦；第二段摻銩光纖TDF是摻銩的玻璃光纖，長度為15米，用波長為1400nm和1540nm的兩個(gè)半導(dǎo)體激光器LD雙向泵浦，鉺鐠共摻光纖PEDF和摻銩光纖TDF平行設(shè)置。波帶解復(fù)用器用于將1280-1620nm的輸入信號解復(fù)用成三個(gè)波帶:1280_1400nm ; 1400_1520nm ;1520-1620nm，其中1280_1400nm和1520_1620nm兩個(gè)波帶經(jīng)過第一段鉺鐠共摻光纖PEDF并得到放大，1400-1520nm經(jīng)過第二段摻銩光纖TDF并得到放大。經(jīng)過放大的三個(gè)波帶的光信號經(jīng)波帶復(fù)用器耦合輸出，一個(gè)增益平坦濾波器GFF位于放大器的輸出端，用于平坦從波帶復(fù)用器輸出的增益譜，并濾除1280-1620nm范圍以外的噪音。輸入輸出端分別設(shè)置隔離器ISO用于隔離從放大器內(nèi)部和外部產(chǎn)生的反射光。
[0012]輸入信道數(shù)目是35,信道波長范圍從1280到1620nm,信道間距為1nm,每信道的輸入功率為-20dBm。WBMU / WBDEMU插入損耗為1.0dB，增益平坦濾波器GFF的插入損耗為0.5dB，輸入輸出端隔離器ISO插入損耗分別為0.5dB。
[0013]根據(jù)Michael J.Digonnet理論中的數(shù)學(xué)模型,經(jīng)過數(shù)值計(jì)算得到:當(dāng)鉺鐠共摻光纖PEDF和摻銩光纖TDF的泵浦功率均為400mW時(shí)，經(jīng)過波帶復(fù)用器和增益平坦濾波器后的輸出增益譜如圖2所示，其平坦帶寬為340nm(1280-1620nm)，增益為22dB ;平坦度為2dB以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多稀土摻雜超寬帶光纖放大器，其特征在于:包括兩段采用分帶結(jié)構(gòu)的鉺鐠共摻光纖PEDF和摻銩光纖TDF并行設(shè)置，并分別用不同波長的半導(dǎo)體激光器泵浦，波帶解復(fù)用器將1280-1620nm的輸入信號解復(fù)用成三個(gè)波帶，其中1280_1400nm和1520_1620nm兩個(gè)波帶經(jīng)過鉺鐠共摻光纖并放大，1400-1520nm經(jīng)過摻銩光纖并放大，經(jīng)過放大的三個(gè)波帶的光信號經(jīng)波帶復(fù)用器耦合輸出，增益平坦濾波器GFF位于輸出端，輸入輸出端分別設(shè)置隔尚器iso。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多稀土摻雜超寬帶光纖放大器，適用于光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。兩段采用分帶結(jié)構(gòu)的鉺鐠共摻光纖和摻銩光纖并行設(shè)置，并分別用不同波長的半導(dǎo)體激光器泵浦，波帶解復(fù)用器將輸入信號解復(fù)用成三個(gè)波帶，其中1280-1400nm和1520-1620nm兩個(gè)波帶經(jīng)過鉺鐠共摻光纖，1400-1520nm經(jīng)過摻銩光纖，經(jīng)過放大的三個(gè)波帶的光信號經(jīng)波帶復(fù)用器耦合輸出，增益平坦濾波器位于輸出端，用于平坦從波帶復(fù)用器輸出的增益譜，輸入輸出端分別設(shè)置隔離器，用于隔離從放大器內(nèi)部和外部產(chǎn)生的反射光。本發(fā)明的放大器實(shí)現(xiàn)340nm帶寬，使全波光纖的低損耗窗口可以得到有效利用。
【IPC分類】H04B10-291
【公開號】CN104660341
【申請?zhí)枴緾N201310585795
【發(fā)明人】鞠洪建
【申請人】大連惟康科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月19日