本发明专利技术公开了一种激光装置，所述激光装置将来自两个光发射器的偏振光束合并成具有可控制的偏振度（ＤｏＰ）的合并光束。所述激光装置包括将所述偏振光束合并成所述合并光束的偏振合成仪，分出所述合并光束的一部分的光学分路器，和电气耦合到激光器控制器上用于提供反馈信号的光电探测器。所述控制器分别调制所述发射器中的每一个的偏振光辐射，探测在所述光电探测器输出中的调制信号，并调节所述光发射器的输出功率比率，以将所述合并光束的ＤｏＰ保持在预先确定的水平。本发明专利技术可用于将喇曼和ＥＤＦＡ泵浦激光器模块中的泵浦光辐射的ＤｏＰ降到最小，这些泵浦激光器模块结合有多个泵浦激光器二极管。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光系统和通过将来自多个激光器的光辐射结合在一个光束中而产生具有可控制偏振度的光辐射的方法，特别地，本专利技术涉及用于光学放大器的、具有多个用来产生非偏振泵浦光辐射的泵浦激光器的泵浦模块。
技术介绍
控制光辐射的偏振性能的能力在许多用途当中是很重要的。特别是激发光学放大器，要求具有非常低的偏振度(DoP)的高功率激光辐射源，所述放大器普遍地用于光通信系统，如掺铒光纤放大器(EDFA)和喇曼放大器。光辐射的DoP一般定义为光辐射的主要偏振分量的光功率与光辐射的总光功率之比，等于零的DoP对应于全部非偏振的光。在光学放大器中，具有非零值DoP的泵浦光辐射引致依赖于偏振的增益(PDG)，这种依赖于偏振的增益对系统的性能一般来说是有害的。对于喇曼放大器来说，通过利用具有低偏振度的泵浦激光器来实现低PDG。不过，在光学放大器的激发中普遍使用的高功率激光器二极管发出具有高偏振度的强烈偏振的光辐射。附图说明图1中示出了现有技术中解决这个问题的方法，在该图中，将来自两个泵浦激光器120和130的正交偏振的光通过利用偏振保持光束合成仪(PBC)190合并成合并光束195。若来自单个的泵浦的光辐射在所述PBC 190的光输入端口191和192具有相同的DoP，并且所述偏振光束合成仪对于来自两个泵浦激光器的光辐射具有相同的光损耗，那么在所述激光器二极管具有相同的输出功率时，从所述PBC 190输出的合并光束195实质上就被去偏振，即具有接近于零的DoP。为了在所述PBC 190之后保持来自所述泵浦激光器的相等的激发功率，并因此而将合并泵浦光束195的DoP保持在足够低的水平，在每个激光器120和130的光辐射路径中使用两个分支耦合器15，泵浦光束的一小部分分别分流到光电二极管140和180。将来自所述光电二极管140和180的电信号输入泵浦控制器110，所述泵浦控制器110控制来自所述泵浦激光器120和130的输出激发功率。不过，所述分支耦合器15的“直通”路径，即从所述激光器泵浦120和130的输出端分别到所述PBC190的输入端口191和192的光路径，必须得保持所述激光器光辐射的偏振，以确保在不同的运行条件下在所述PBC的输入端口191和192没有泵浦光辐射的偏振变化。因此，在图1中示出的现有技术的布局中，最好是将所述分路140和180保持偏振，这样做的花费要比常规的非偏振保持分支耦合器昂贵得多。而且，在单独的喇曼泵浦模块中常常使用几个泵浦激光器对，因为在降低喇曼增益波纹时要求以几个泵浦波长进行光激发，即在不同的波长降低用于数据通道的喇曼增益变化。图1所示的现有技术中的泵浦控制方案在那种情况下变得非常昂贵，因为所要求的偏振保持分路和光电探测器的数量与所述模块中的泵浦激光器的数量成比例增加。因此人们所希望得到的是能够有一种解决方法，这种解决方法利用从最后的泵浦合成仪之后的合成光辐射中提取的反馈信号来对合成光辐射的DoP进行控制，而并不需要利用每个单独的泵浦的光功率。本专利技术通过将不同的泵浦调制用作泵浦“标记”来提供实现这个任务的泵浦控制方法和系统，这种泵浦调制在所述合成的光辐射中能够被识别出来并能够用来对其DoP进行控制。现有技术中已公开了不同的喇曼泵浦调制方案。例如，授予Gertsvolf等人的美国专利6,597,495公开了对喇曼泵浦激光器进行同步调制以在传输光纤中抑制四波混合效应。授予Chen等人的美国专利6,850,360公开了利用光时域反射计来进行用于光纤跨度特性的喇曼泵浦调制。授予Bolshtyansky等人的美国专利6,456,426公开了用于在传输光纤中降低交叉泵浦交互作用的喇曼泵浦调制。申请人:为Gehlot的美国专利申请2003/0095745公开了泵浦光辐射的低振幅RF调制，这种泵浦光辐射的低振幅RF调制用于在WDM通信信道之间减少依赖于模式的串音。授予Gehlot的美国专利6,731,428公开了将唯一的签名信号叠加在经过RF调制的喇曼泵浦激光器上，以监控光纤喇曼放大器系统的性能。所述“签名”信号在通过光纤线路传播之后在接收机提取。若某一个签名信号明显地弱于收到的其它签名信号，如在低SNR或高BER中所证实的那样，那么这就表明在与其关联的泵浦源中的功率损耗。申请人:为Evans等人的美国专利申请2002/0094158公开了一种光纤放大器，这种光纤放大器由至少一个喇曼泵浦组成，该喇曼泵浦用RF信号进行调制以进行激发功率监视和放大器的喇曼增益控制。所述喇曼泵浦既接收DC电输入也接收AC电输入，并提供既具有DC光功率分量Pdc也具有AC光功率分量m·cos(ωt)的光激发功率。所述光纤放大器还包括耦合到所述泵浦的光激发功率探测器和至少一个控制器，该控制器有效地连接到所述激发功率探测器，以确定所述光激发功率的DC光功率分量。Evans等人的专利所公开的所述控制器检测光电流的AC分量和以泵浦调制频率进行调整的光电流的振幅，这些振幅分别与m和Pdc·m成比例，并将这些振幅输入电流分压器电路以获取与所述DC光功率分量Pdc成比例的所检测到的振幅的比率。所述控制器然后以所述DC光功率分量为基础对输入到所述泵浦的DC电输入进行调节，以影响所述放大器Pdc的喇曼增益。美国专利申请2002/0094158通过参考单泵浦系统对所述控制器的运行进行了描述，将所述专利申请中所公开的控制器用于放大器系统中会很困难，在所述放大器系统中，将多个喇曼泵浦的激发功率合并，以能够对每个单独的泵浦的DC分量进行检测。虽然Gehlot的专利中描述了前述的控制器在多泵浦放大器中使用的实施例，但本申请人断定Evans等人的美国专利申请2002/0094158中所描述的控制器会提供与合并的光辐射的DC分量成比例的控制信号，而并非将其分成单独喇曼泵浦的光功率的DC分量，所述合并的光辐射从所述单独喇曼泵浦形成。虽然前述的专利技术公开了喇曼泵浦不同的调制方案，但是这些专利技术中没有一个提供所述合并泵浦光辐射的DoP控制的解决方法。因此，本专利技术的一个目的在于提供一种泵浦合并激光器系统，这种系统用于从两个或更多的泵浦激光器中激发具有合并光辐射的光学放大器，在这种系统中，通过利用从所述合并光辐射中提取的反馈信号对单独的泵浦激光器功率进行调节，从而将合并光辐射的偏振度保持在接近于零的水平。本专利技术的另一个目的在于提供一种泵浦装置，在这种泵浦装置中，将两个经过不同调制的激光器的正交偏振光辐射合并成合并光辐射，并且通过以在所述合并的光辐射中检测到的调制为基础对所述单独的激光器的功率比率进行调节，来控制所述合并光辐射的DoP。本专利技术的再一个目的在于提供一种监视和控制来自正交偏振光辐射的两个激光源的合并光辐射的DoP的方法，这种方法通过对在合并光辐射中的调制信号进行监视时调节这两个激光源的功率比率来实现。专利技术概述根据本专利技术，提供一种用于发射具有可控制的偏振度(DoP)的光的发光装置，包括所述发光装置包括第一光发射器，用于发射至少部分偏振的第一光束，所述第一光束具有主要偏振分量；第二光发射器，用于发射至少部分偏振的第二光束，所述第二光束具有主要偏振分量；光束合并装置，用于将所述第一和第二光束合并成合并光束，在所述合并光束中，所述第一和第二光束的主要偏振本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于发射具有可控制的偏振度（ＤｏＰ）的光的发光装置，包括： 第一光发射器，用于发射至少部分偏振的第一光束，所述第一光束具有主要偏振分量； 第二光发射器，用于发射至少部分偏振的第二光束，所述第二光束具有主要偏振分量； 光束合并装置，用于将所述第一和第二光束合并成合并光束，在所述合并光束中，所述第一和第二光束的主要偏振分量相互正交；和 光发射器和ＤｏＰ控制装置，所述控制装置包括： ａ）调制装置，所述调制装置用第一和第二不同调制信号分别对所述第一和第二光发射器的输出功率进行调制； ｂ）检测装置，所述检测装置被设置用来接收所述合并光束的至少一部分，以检测所述合并光束的与所述第一和第二不同调制信号有关的调制分量；和 ｃ）控制电路，所述控制电路耦合到所述检测装置，所述控制电路用来控制所述第一和第二光发射器中的至少一个的平均输出功率，以响应所检测到的所述合并光束的调制分量； 其中，所述光发射器和ＤｏＰ控制装置用于，通过依靠所检测到的所述合并光束的调制分量来影响所述第一和第二光发射器的输出功率比率，从而控制所述合并光束的ＤｏＰ。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克西姆波尔斯亚斯基，尼古拉斯金，
申请(专利权)人：JDS尤尼弗思公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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