紧凑型低功耗二合一光放大器制造技术

本实用新型专利技术提供本实用新型专利技术涉及一种低功耗的二合一混合光放大器。该混合放大器的特点是主要由两种不同类型的放大器构成。这两种放大器分别是：掺铒光纤放大器（EDFA）与半导体光放大器（SOA）。本实用新型专利技术将两种原理的放大器置于同一个模块中，并且采用紧凑型低功耗的设计。放大器下行方向光信号放大由掺铒光纤放大器（EDFA）实现。放大器上行方向光信号放大由半导体光放大器（SOA）实现。两种放大器在输入端由一个波长选择器对输入信号进行波长选择，选出的波长由各自的放大器放大，在输出端由另一个波长选择器对各自的波长进行选择，然后进行输出。该混合放大器结构紧凑功耗低，应用灵活。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤通信及光纤传感领域，尤其是一种小型化低功耗的混合二合一光放大器。
技术介绍
目前标准化的PON技术，包括BPON，EPON和GPON最长接入距离为20km，分支比为16，32或64。为满足宽带城域的要求，需要延长传输距离或者提高分支比。当分支达到128或者以上，或者传输距离达到40km以上，接收端的信号功率会比较弱，无法达到接收机的灵敏度，造成无法接收。有两种方式可以实现延长传输距离或者提高分支比的目的。一种方案是通过光电光(OEO)再生器。它接收一个光信号，在电域再放大，再成形，再定时，在光域再发送。另一种办法是引入光放大器来增加功率预算，提高传输距离。为适应不同PON要求，通常需要提供几种型号的光放大器。例如，如果是对1520?1600nm通讯波段进行放大，就需要掺铒光纤放大器(简称H)FA)，因为掺铒光纤在这一波段有增益，又因为其成熟方便，EDFA成为最佳选择。如果需要对其他波段进行放大，通常是采用半导体光放大器(简称S0A)或者拉曼放大器。因为这种放大器的放大机理不是基于掺杂光纤的增益谱进行放大，理论上可以放大任意波长。这两种放大器中拉曼放大器成本比较高，一般用于长途无中继传输系统中，而SOA价格比较适中，所以SOA成为PON, GPON, EPON, XGPON的最佳选择。随着整个自然环境中节能减排要求的提出，功耗要求也越来越严苛。通信产品中除了要解决复杂的功能问题，节能减排低功耗也是必须要考虑的因素。对于高输出功率，高密度，小型化的光放大器，模块的散热问题己经成为当前光放大器设计的首要考虑问题，如果无法解决模块使用中的散热问题，放大器性能再好也无法应用。解决模块的散热问题，除了加强散热措施外，降低模块的总功耗才是根本的解决方案。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种紧凑型低功耗二合一光放大器，放大波长灵活，而且尺寸比较小，现场可以灵活安插；另外通过优选光学器件和对激光器控制进行优化，实现低功耗应用。本技术采用的技术方案是:—种紧凑型低功耗二合一光放大器，包括:第一波长选择器、第二波长选择器、主控制器，下行放大通道和上行放大通道；第一波长选择器和第二波长选择器分别接在下行放大通道和上行放大通道的两端;主控制器用于对下行放大通道和上行放大通道进行控制，监测下行放大通道和上行放大通道中的光信号并进行降低功耗控制；下行放大通道和上行放大通道分别用于对下行光信号和上行光信号进行放大；下行放大通道中包括掺铒光纤放大器EDFA，上行放大通道中包括半导体光放大器SOA ;或:下行放大通道中包括半导体光放大器S0A，上行放大通道中包括掺铒光纤放大器EDFA0具体地，下行放大通道包括:第一分光器、第一光电探测器、掺铒光纤放大器EDFA、第二分光器、第二光电探测器；其中掺铒光纤放大器H)FA包括栗浦激光器、信号栗浦合波器、掺铒光纤;下行光信号先经过第一波长选择器进行波长选择后，进入第一分光器分光，再通过信号栗浦合波器后进入掺铒光纤；栗浦激光器通过信号栗浦合波器将栗浦光注入到掺铒光纤中，使下行的输入光信号得到放大，得到放大的下行光信号依次经过第二分光器分光，最后进入第二波长选择器选择输出；主控制器连接第一光电探测器和第二光电探测器，第一光电探测器和第二光电探测器分别接第一分光器和第二分光器，分别采集放大器下行输入检测信号和放大器下行输出检测信号，并向主控制器反馈；上行放大通道包括:第三分光器、第三光电探测器、半导体光放大器S0A、第四分光器和第四光电探测器；上行光信号先经过第二波长选择器进行波长选择后，进入第三分光器分光，再进入半导体光放大器SOA被放大，放大后的上行光信号经过第四分光器分光，然后进入第一波长选择器选择输出；主控制器连接第三光电探测器和第四光电探测器，第三光电探测器和第四光电探测器分别连接第三分光器和第四分光器，分别采集放大器上行输入检测信号和放大器上行输出检测信号，并向主控制器反馈；主控制器连接并控制栗浦激光器和半导体光放大器S0A。进一步地，所述栗浦激光器采用无制冷栗浦激光器。进一步地，所述半导体光放大器SOA采用无制冷半导体光放大器。 进一步地，所述主控制器对掺铒光纤放大器EDFA和半导体光放大器SOA进行单独控制；具体如下:主控制器接收放大器下行输入检测信号和放大器上行输入检测信号，分别检测下行和上行的输入光功率，当下行输入光功率或上行输入光功率低于预设的功率门限时，主控制器相应地控制栗浦激光器或半导体激光器SOA处于关闭状态，待下行输入光功率或上行输入光功率稳定且超过预设功率门限，主控制器相应控制栗浦激光器或半导体激光器SOA处于打开状态。本技术的优点在于:I)下行放大器采用无制冷的栗浦激光器，上行放大器也采用无制冷的半导体光放大器，同时中心控制器可根据输入信号功率控制栗浦激光器或半导体激光器关闭，整个放大器的功耗可以控制到IW以内。这种类型的放大器适应当前提出的节能减排，绿色环保的要求。2)将两种类型的放大器集成在一个模块内，并且合理安排模块内的光路器件，这种小型化二合一的光放大器可以适应局域网升级等场合，应用非常灵活。【附图说明】图1为本技术的结构组成示意图。图2为本技术的低功耗控制示意图。【具体实施方式】下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。本技术采用的技术方案主要是:将两种类型的放大器集成在同一个放大器模块中，可适应GPON，EPON, XGPON等不同场合，具有应用灵活及结构紧凑的特点。此种紧凑型低功耗二合一光放大器，包括下行放大通道和上行放大通道；可以在下行放大通道中设置掺铒光纤放大器m)FA，上行放大通道中设置半导体光放大器SOA ;或者:下行放大通道中设置半导体光放大器S0A，上行放大通道中设置掺铒光纤放大器EDFA。本实施例以前者为例进行说明，后者的原理与前者相同。如图1所示，紧凑型低功耗二合一光放大器包括:第一波长选择器1、第二波长选择器5、主控制器15，下行放大通道和上行放大通道；第一波长选择器I和第二波长选择器5分别接在下行放大通道和上行放大通道的两端；主控制器15用于对下行放大通道和上行放大通道进行控制，监测下行放大通道和上行放大通道中的光信号并进行降低功耗控制；下行放大通道和上行放大通道分别用于对下行光信号和上行光信号进行放大。下行放大通道包括:第一分光器6、第一光电探测器13、掺铒光纤放大器EDFA、第二分光器8、第二光电探测器14 ;其中掺铒光纤放大器EDFA包括栗浦激光器10、信号栗浦合波器7、掺铒光纤9 ;其中栗浦激光器10采用无制冷栗浦980nm激光器，功耗小，转化效率非常高。第一光电探测器13和第二光电探测器14都采用光检测二极管。下行方向使用H)FA进行放大；放大波段可以是C波段(1525?1565nm)也可以是L波段(1570?1602nm)。甚至也可以是S波段(1490?1520nm)。由OLT (光线路终端)发出的下行光信号先经过第一波长选择器I进行波长选择后，进入第一分光器6分光，再通过信号栗浦合波器7后进入掺铒光纤9 ;栗浦激光器10通过信号栗浦合波器7将980nm栗浦光注入到掺铒光纤9中，对掺铒光纤进行抽运放大，使下行的输入光信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紧凑型低功耗二合一光放大器，其特征在于，包括：第一波长选择器(1)、第二波长选择器(5)、主控制器(15)，下行放大通道和上行放大通道；第一波长选择器(1)和第二波长选择器(5)分别接在下行放大通道和上行放大通道的两端；主控制器(15)用于对下行放大通道和上行放大通道进行控制，监测下行放大通道和上行放大通道中的光信号并进行降低功耗控制；下行放大通道和上行放大通道分别用于对下行光信号和上行光信号进行放大；下行放大通道中包括掺铒光纤放大器EDFA，上行放大通道中包括半导体光放大器SOA；或：下行放大通道中包括半导体光放大器SOA，上行放大通道中包括掺铒光纤放大器EDFA。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：迟荣华，
申请(专利权)人：无锡市中兴光电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32