长波长光纤放大器制造技术

一种用于放大长波长的输入光纤信号的光纤放大器，包括： 第一泵浦光源，用于产生并且输出预定波长的第一泵浦光； 光电检测器，用于检测输入光信号的强度； 掺铒光纤，由从第一泵浦光源输出的第一泵浦光将该掺铒光纤带到第一泵浦态，从而产生短波长带的放大的自发发射，由放大的自发发射将该掺铒光纤带到第二泵浦态，从而导致输出长波长带的感应发射光； 第二泵浦光源，用于输出与放大的自发发射相同波长带的第二泵浦光，同时由输出控制信号来控制第二泵浦光的强度，以便控制掺铒光纤的第二泵浦态的强度；以及 控制器，用于依据由光电检测器检测到的输入光信号的光强度，计算输入光信号的光强度的损失量和信道的数量，并且将输出控制信号传输到第二泵浦光源，以便补偿输入光信号的光强度的损失量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤放大器，更具体地说，涉及一种包括长波长带掺铒光纤的长波长光纤放大器。
技术介绍
在掺铒光纤放大器中出现了与噪声系统和增益变平相关的问题。这已经引起了对于增益控制设备需求的增加，当输入信道的数量或者输入的光强度中存在变化时，该设备可以自动保持每个信道的增益一致。已经知道使用光元件的传统的增益控制方法，但是这些方法的问题在于掺铒光纤放大器的配置较复杂，并且还难以依据掺铒光纤放大器的位置情况来调整它的运行参数。为了解决这些问题，已经知道了另一种传统的方法，该方法通过控制输入泵浦光源的偏流，来调整泵浦光的强度。然而，在使用多个光信号信道的波分复用(WDM)系统的情况下，需要依据通过每一个信道输入的光信号来控制泵浦光源。此外，这样的增益控制设备还具有这样的问题需要防止由于信道数量的增加或者减少导致的输出光信号的暂时过流现象。使用波长在1528到1562nm范围内的C带可以实现WDM光通信网络。因为C带与在掺铒光纤中使用的波长带一致，所以C带的使用便于网络的实现。使用C带的这样的WDM光通信网络具有100GHz(0.8nm)的信道间隔，并且可以包括多达大约40个的信道。然而，这样的WDM光通信网络的问题在于由于低密度的转换，在长波长带的输入/输出光功率具有较低的转换效率，并且噪声系数较高。另一方面，在将C带用50GHz来除(0.4nm)，以使之容纳多达80个的信道，会出现如上所述的非线性的现象，从而降低了它的适用性。在这种情况下，必需使用在1570到1600范围内的L带，以便构成具有多于64个信道的通信线路。通常，将在1528到1562范围内的波长带称为C带或者短波长带，而将在1570到1600的范围内的波长带称为L带或者长波长带。参考图1，长波长光纤放大器的配置包括光电检测器112，用于检测输入光信号的强度；泵浦光源111；控制器110、以及掺铒光纤120。控制器110依据检测到的输入光信号的强度，计算信道的数量和光强度损失量。由泵浦光源111将掺铒光纤120激发到第一泵浦态，以使之输出L带的长波长的光。光电检测器113监控输入的光信号，以便检测由于信道间的瞬时变化导致的强度的变化。光电检测器112使用具有等于输入的光信号的波长带的波长带的光电二极管，检测输入的光信号的强度。控制器110依据从光电检测器112提供的输入光信号的强度，计算信道的数量和光强度损失量。控制器还提供用于控制泵浦光源111的输出的输出控制信号。泵浦光源111可以为98nm的半导体激光器。它输出第一泵浦光，同时依据从控制器110输出的控制信号，控制强度。此外，泵浦光源111充当掺铒光纤120的第一泵浦光源。在这点上，它用于引起光纤120的第一泵浦。掺铒光纤120放大并且输出L带(长波长带)的光信号。特别地，由从泵浦光源111输出的第一泵浦光将光纤120，带到第一泵浦态。这产生了被称为放大的自发发射(ASE)的自发发射的C带的短波长的光。反过来，放大的自发发射引起光纤的第二泵浦，以输出L带的感应发射光。在这点上，由980nm的第一泵浦光将铒离子激发到第一泵浦态，然后在光纤120的上游(upstream)部分，第一泵浦的铒离子产生在1528到1562nm范围内的C带的自发发射。在掺铒光纤120的下游(downstream)部分，吸收该自发发射以引起第二泵浦。这导致在1570到1600nm范围内L带的放大的长波长光信号的输出。然而，如图1所示，在使用980nm的第一泵浦光来引起掺铒光纤的第二放大的传统长波长光纤放大器中，第二泵浦操作导致了响应速度延迟，从而导致了控制时延Δt1。该控制时延导致长波长光纤放大器的瞬时增益变化ΔP1的增加。在长距离的光传输中会累积这些瞬时增益变化ΔP1，从而导致光信号的错误。因此，需要用于改进长波长光纤放大器的技术。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种长波长的光纤放大器，该光纤放大器具有较短的控制时间和灵敏的响应速度，从而减小了瞬时增益输出的变化。依据本专利技术的一个方面，可以由用于放大长波长带的输入光信号的光纤放大器实现上述和其他的目的，该光纤放大器包括第一泵浦光源，用于产生并且输出预定波长的第一泵浦光；光电检测器，用于检测输入光信号的强度；以及掺铒光纤。由从第一泵浦光源输出的第一泵浦光将掺铒光纤带到第一泵浦态，从而产生短波长带的放大的自发发射，并且由放大的自发发射将该光纤带到第二泵浦态，从而输出长波长带的感应发射光，该放大器还包括第二泵浦光源，用于输出与放大的自发发射相同的波长带的第二泵浦光，同时由输出控制信号来控制第二泵浦光的强度，以便控制掺铒光纤的第二泵浦态的强度；控制器，用于依据由光电检测器检测到的输入光信号的光强度，计算光强度损失量和输入光信号的信道数量，并且将输出的控制信号传输到第二泵浦光源，以便补偿输入光信号的光强度损失量。附图说明从结合附图采用的以下详细描述中，将会更清晰地理解本专利技术的上述和其他目的、特征以及其他优点，图1是显示在现有技术中，用于控制掺铒光纤的光纤放大器的配置的图；图2是显示依据本专利技术的第一实施例的光纤放大器的配置的图，在该光纤放大器中，配置产生前向传播的第二泵浦光的C带的第二泵浦光源，来控制掺铒光纤；图3是显示依据本专利技术的第二实施例的光纤放大器的配置的图，在该光纤放大器中，配置产生前向传播的第二泵浦光的C带的第二泵浦光源，来控制掺铒光纤； 图4是显示依据本专利技术的第二实施例的光纤放大器的配置的图，在该光纤放大器中，配置产生后向传播的第二泵浦光的C带的第二泵浦光源，来控制掺铒光纤；图5是显示依据本专利技术的第二实施例的光纤放大器的配置的图，在该光纤放大器中，配置产生后向传播的第二泵浦光的C带的第二泵浦光源，来控制掺铒光纤。具体实施例方式参考附图将详细描述本专利技术的优选实施例。在以下的描述中，当可能使本专利技术的主题更不清楚时，将忽略在这里包括的已知功能和配置的详细描述。参考图2，依据第一实施例，用于放大长波长的输入光信号201的长波长光纤放大器200包括第一泵浦光源230、光电检测器210、第一和第二波长选择耦合器250和253、光束分路器(beam splitter)251、以及第一和第二隔离器252和254。第一泵浦光源230产生并且输出980nm的第一泵浦光。光电检测器211检测输入的光信号201的光强度。控制器210计算输入的光信号201的光强度损失量和信道的数量，并且依据计算结果提供输出控制信号。在图2中，输入的光信号201从左边传播到右边。按照与输入光信号201的传播方向相同的方向传播的光被称为前向泵浦光，按照与之相反的方向传播的光被称为后向泵浦光。相对于输入光信号201的传播(右)方向，给定元件的右边被称为给定元件的下行侧，而其左边被称为上行侧。在长波长光纤放大器的输入端，第一波长选择耦合器250与第二泵浦光源212连接。该耦合器250通过一个端口，同时输出长波长带的输入光信号和从第二泵浦光源212输出的短波长带的第二泵浦光。光束分路器251是位于第一波长选择耦合器250的下行侧的一种抽头(tap)。光束分路器分路从第一波长选择耦合器250输入的长波长带的输入光信号201的部分，并且将分路后的光信号传输到与光束分路器251的一侧连接的光电检测器21本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄星泽，辛烘硕，姜秉昌，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：