泵浦共享的光纖放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于摻鉺光纖放大器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種栗浦共享的光纖放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖放大器是光纖通信系統(tǒng)對光信號直接進(jìn)行放大的光放大器件。在使用光纖的通信系統(tǒng)中，不需將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，直接對光信號進(jìn)行放大的一種技術(shù)。摻鉺光纖放大器(EDFA，即在信號通過的纖芯中摻入了鉺離子Er3+的光信號放大器)是英國南安普頓大學(xué)和日本東北大學(xué)首先研制成功的光放大器，它是光纖通信中最偉大的發(fā)明之一。
[0003]圖1所示為現(xiàn)有光纖放大器的組成結(jié)構(gòu)示意圖，光纖放大器包括:第一光隔離器(ISO)、光耦合器(WDM)、摻鉺光纖(EDF)、第二光隔離器(ISO)、光濾波器(Optical Filter)、以及栗浦光源(Pumping Supply)。
[0004]摻鉺光纖放大器在輸入光信號端和輸出光信號端各設(shè)置一個光隔離器，目的是使光信號單向傳輸;栗浦激器波長為980nm或1480nm，用于提供能量;光耦合器的作用是把輸入光信號和栗浦光耦合進(jìn)摻鉺光纖中；摻鉺光纖的作用把栗浦光源的能量轉(zhuǎn)移到輸入光信號中，實現(xiàn)輸入光信號的能量放大;實際使用的摻鉺光纖放大器為了獲得較大的輸出光功率，同時又具有較低的噪聲指數(shù)等其他參數(shù)，采用兩個或多個栗浦源的結(jié)構(gòu)，中間加上隔離器進(jìn)行相互隔離。
[0005]光放大器在光通信系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的應(yīng)用主要是長途網(wǎng)和城域網(wǎng)，現(xiàn)在已經(jīng)逐步滲透到接入網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信的收發(fā)器中。為了能夠?qū)崿F(xiàn)高速和長距離傳輸，往往需要在收發(fā)器中加上光放大器，用來提高光發(fā)射功率和接收功率。
[0006]對于這種應(yīng)用的主要挑戰(zhàn)是光放大器的尺寸和成本。
[0007]除此之外，在NG-P0N2的應(yīng)用場合，還要求接收端的光放大器能夠正常工作在突發(fā)模式下，即在輸入光功率不斷變化的情況下，能夠保持恒定的增益。
[0008]故，有必要設(shè)計一種新的光纖放大器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)在突發(fā)模式下自動增益控制、具有體積小和成本低特點(diǎn)的栗浦共享的光纖放大器。
[0010]本發(fā)明提供一種栗浦共享的光纖放大器，其包括:一栗浦光源、與該栗浦光源連接的光分路器、以及均與該光分路器連接的第一光纖放大器和第二光纖放大器，其中，本栗浦共享的光纖放大器與一光收發(fā)器連接，該光收發(fā)器包括合波器和分波器，所述第一光纖放大器的信號輸入端與所述光收發(fā)器的合波器連接，所述第二光纖放大器的信號輸出端與所述光收發(fā)器的分波器連接。
[0011]其中，所述第二光纖放大器的信號輸入端連接一第一光波長選擇濾波器，所述第二光纖放大器的信號輸出端連接一第二光波長選擇濾波器，該第一光波長選擇濾波器和第二光波長選擇濾波器連接。
[0012]其中，所述第一光波長選擇濾波器和第二光波長選擇濾波器均為三端口光波長選擇濾波器。
[0013]其中，所述第二光纖放大器包括光親合器，所述光分路器和所述光收發(fā)器的分波器均與第二光纖放大器的光耦合器連接。
[0014]其中，所述第二光纖放大器依序包括:第一光隔離器、所述第一光波長選擇濾波器、所述光耦合器、摻鉺光纖、所述第二光波長選擇濾波器、以及第二光隔離器。
[0015]其中，第二光纖放大器包括:第一光隔離器與光親合器集成器件、摻鉺光纖、光親合器、以及第二光隔離器與光耦合器集成器件，其中，第一光隔離器與光耦合器集成器件包括第一光隔離器和第一光波長選擇濾波器，第二光隔離器與光耦合器集成器件包括第二光波長選擇濾波器和第二光隔離器，所述光分路器和所述光收發(fā)器的分波器均與第二光纖放大器的光耦合器連接。
[0016]其中，所述第二光纖放大器的信號輸出端連接一增益均衡濾波器。
[0017]其中，該增益均衡濾波器與所述第二光纖放大器的第二光隔離器連接。
[0018]其中，所述第一光纖放大器和第二光纖放大器之間連接有一增益均衡濾波器。
[0019]其中，所述第一光纖放大器包括光親合器，所述光分路器和所述光收發(fā)器的合波器均與第一光纖放大器的光親合器連接。
[0020]其中，所述第一光纖放大器依序包括:第一光隔離器、所述光親合器、摻鉺光纖、以及第二光隔離器。
[0021]其中，第一光纖放大器包括光隔離器與光親合器集成器件和摻鉺光纖，所述光分路器和所述光收發(fā)器的合波器均與第一光纖放大器的光隔離器與光耦合器集成器件連接。
[0022]其中，本栗浦共享的光纖放大器還包括連接在第一光纖放大器和光分束器之間的至少一新光分束器，第一光纖放大器還包括與第二光隔離器連接的新光耦合器、以及與新光耦合器連接的新?lián)姐s光纖，所述新光分束器與所述新光耦合器連接。
[0023]本發(fā)明采用一個栗浦源給兩個光纖放大器(EDFA)提供激勵，實現(xiàn)在突發(fā)模式下的自動增益控制，具有體積小和成本低的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0024]圖1所示為現(xiàn)有光纖放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2所示為本發(fā)明栗浦共享的光纖放大器的應(yīng)用示意圖；
[0026]圖3所示本發(fā)明栗浦共享的光纖放大器的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4所示本發(fā)明栗浦共享的光纖放大器的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5所示本發(fā)明栗浦共享的光纖放大器的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明提出一種栗浦共享的光纖放大器(EDFA)200，如圖2所示為光纖放大器的應(yīng)用示意圖，其包括:一栗浦光源10、與該栗浦光源10連接的光分路器20、以及均與該光分路器20連接的第一光纖放大器31和第二光纖放大器32。其中，第一光纖放大器31的光親合器(如圖1)和第二光纖放大器32的光耦合器(如圖1)均與所述光分路器20連接，所述栗浦光源10發(fā)出的光經(jīng)所述光分路器20，將x%的光分給所述第一光纖放大器31，將(1-X) %的光分給所述第二光纖放大器32。
[0030]本栗浦共享的光纖放大器(EDFA)200與光收發(fā)器100連接，在本實施例中，光收發(fā)器100為波長復(fù)用器，該光收發(fā)器100包括合波器(MUX) 101和分波器(DEMUX) 102。在本實施例中，本兩個光纖放大器31、32公用一個栗浦光源10，分光比和栗浦功率的選擇取決于本兩個光纖放大器31、32所需要的最大功率。
[0031]當(dāng)本栗浦共享的光纖放大器(EDFA)200用于光收發(fā)器的場合時，所述第一光纖放大器31的信號輸入端與所述光收發(fā)器的合波器101連接，其作用是增強(qiáng)發(fā)送信號，S卩:功效；所述第二光纖放大器32的信號輸出端與所述光收發(fā)器的分波器102連接，其作用是放大接收信號，即預(yù)放，也稱前置放大器，用該第二光纖放大器32提高接收機(jī)的靈敏度。
[0032]對于功放而言，如果輸入光變化較小，第一光纖放大器31工作在恒流模式下并能保持相對穩(wěn)定的恒定增益。
[0033]對于預(yù)放而言，當(dāng)?shù)诙饫w放大器32在NG_P0N2(下一代無源光接入網(wǎng)第二階段)的應(yīng)用場合，第二光纖放大器32需要在突發(fā)模式下工作，在輸入光發(fā)生較大變化的情況下，第二光纖放大器32需要保持增益穩(wěn)定。
[0034]在本實施例中，該第二光纖放大器32采用光反饋來實現(xiàn)增益穩(wěn)定，其實現(xiàn)方法如下:所述第二光纖放大器32的信號輸入端和信號輸出端均設(shè)有一光波長選擇濾波器，分別為:連接在所述第二光纖放大器32的信號輸入端的第一光波長選擇濾波器41和連接在所述第二光纖放大器32的信號輸出端的第二光波長選擇濾波器42，該第一光波長選擇濾波器41和第二光波長選擇濾波器42連接。
[0035]在本實施例中，所述第一光波長選擇濾波器41和第二光波長選擇濾波器42均為三端口光波長選擇濾波器。
[0036]當(dāng)栗浦光源10經(jīng)光分路器20分出(1-x)%的光至所述第二光纖放大器32，經(jīng)該第二光纖放大器32的信號輸出端的第二光波長選擇濾波器42，該第二光波長選擇濾波器42濾出波長為λι的ASE光(放大自發(fā)福射光源，Amplified Spontaneous Emiss1n)后，經(jīng)所述衰減器進(jìn)行固定光衰減43，固定光衰減43后至所述第一光波長選擇濾波器41，在第二光波長選擇濾波器42、固定光衰減43、第一光波長選擇濾波器41三者之間形成一個光反饋回路，使第二光纖放大器32在波長A1可以產(chǎn)生激光，第二光纖放大器32的在波長入:下的增益由所述光反饋回路的衰減來決定。
[0037]本發(fā)明通過改變所述光反饋回路的衰減來決定所需要的增益。當(dāng)摻鉺光纖放大器的在某一波長的增益鎖定以后，其平均粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的比例將會確定。因為摻鉺光纖基本為均勻展寬增益介質(zhì)，在信號波長的增益譜將會確定。反饋激光波長可以選擇在信號波長以夕卜。比如，如果信號的波長范圍為1530nm到1566nm，反饋激光波長可以選在1528nm或1568nm0
[0038]圖3所示本發(fā)明光纖放大器的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，所述第一光纖放大器31依序包括:第一光隔離器31