一种双包层掺杂光纤放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双包层掺杂光纤放大器，包括由泵浦激光器构成的泵浦源和由掺杂光纤构成的增益介质，所述增益介质包括纤芯

【技术实现步骤摘要】
一种双包层掺杂光纤放大器


[0001]本技术属于光纤放大器设备
，具体涉及一种双包层掺杂光纤放大器
。

技术介绍

[0002]对于现有掺杂光纤放大器，用量最多最广，技术成熟度最高的是掺铒光纤放大器
(EDFA)
，其主要用途是对
C
波段或者
L
波段的宽带光信号进行相干放大，用在骨干网或城域网的中继站
。
其中，掺铒光纤是常用的单包层光纤，信号光和泵浦光都在纤芯中传输，泵浦光通过受激辐射效应将能量转移给信号光
。
常用泵浦光光源是波长为
980nm
或者
1480nm
的单模泵浦激光器，目前，单个
980nm
单模泵浦激光器的输出功率最大为
1W
左右，且价格偏贵，成为单个
EDFA
成本占比最高的部件
。
[0003]除此外，另外一种可用于
C/L
波段宽带光信号放大的放大器为铒镱共掺光纤放大器
(EYDFA)
，
EYDFA
包括双包层铒镱共掺光纤
(EYDF)
和成本相对较低的多模泵浦激光器
。“多模”与“单模”指的是光纤的横模，单模泵浦激光器指特殊设计的激光器芯片只输出基模，并耦合到单模光纤进行激光输出；多模泵浦激光器指特殊设计的激光器芯片输出包括基模和其他多种模式，并耦合到多模光纤进行激光输出
。
在设计上，单模芯片工艺要求更高且成本更高，多模芯片的成本低且输出功率更高
(
几十上百瓦
)。
因此，相对
EDFA
，
EYDFA
的成本要更低，输出功率可以更高
。
但由于掺杂组分不同的，相较于
EDFA
，
EYDFA
的带宽更窄，噪声系数
(Noise Figure,NF)
相对会更高
。
[0004]因此，如何在保证铒镱共掺光纤放大器最终输出功率的同时，使铒镱共掺光纤放大器
NF
降低，是目前有待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种双包层掺杂光纤放大器，具体为铒镱共掺光纤放大器，能够在保证铒镱共掺光纤放大器最终输出功率的同时，使铒镱共掺光纤放大器
NF
降低
。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种双包层掺杂光纤放大器，包括由泵浦激光器构成的泵浦源和由掺杂光纤构成的增益介质，所述增益介质包括纤芯
、
内包层和外包层，所述增益介质设置为两段，所述增益介质的第一段的纤芯与第二段的纤芯直径不同，且第一段的纤芯直径小于第二段的纤芯直径；
[0008]所述增益介质的第一段与第二段通过熔接的方式连接
。
[0009]可选的，所述增益介质的第一段与第二段的外包层直径相同，并且内包层直径相同
。
[0010]可选的，所述增益介质的第一段与第二段的外包层直径相同，并且内包层直径不同
。
[0011]可选的，所述双包层掺杂光纤放大器为双包层铒镱共掺光纤放大器
、
双包层掺镱
光纤放大器或双包层掺铒光纤放大器
。
[0012]可选的，所述增益介质的内包层设置为圆形
、
椭圆形
、
六边形或八边形
。
[0013]可选的，第一段纤芯的折射率大于第一段内包层的折射率，所述第一段内包层的折射率大于外包层的折射率，第二段纤芯的折射率大于第二段内包层的折射率，所述第二段内包层的折射率大于第二段外包层的折射率
。
[0014]可选的，所述双包层掺杂光纤放大器还包括分波器
、
第一合波器
、
第二合波器和光隔离器，泵浦激光器连接所述第一合波器，将泵浦光传输至第一合波器的输入端；
[0015]信号光通过分波器传输至第一合波器的输入端，所述第一合波器与掺杂光纤通过熔接的方式连接，所述第一合波器将所述信号光和泵浦光耦合进掺杂光纤，所述掺杂光纤与所述光隔离器的输入端相连，且所述光隔离器的输出端连接第二合波器
。
[0016]可选的，所述分波器和第二合波器还连接有光功率检测模块
。
[0017]可选的，所述双包层掺杂光纤放大器由多段所述增益介质级联构成，且每一段所述增益介质之间设置有可调光衰减器
、
增益平坦滤波器或
/
和光隔离器
。
[0018]有益效果：
[0019]本申请提供的双包层掺杂光纤放大器，能够在保证双包层掺杂光纤放大器最终输出功率的同时，可以使整个双包层掺杂光纤放大器的
NF
降低
。
附图说明
[0020]图1为根据本申请实施例提供的一种双包层掺杂光纤结构和信号流示意图；
[0021]图2为根据本申请实施例提供的一种增益介质的截面图；
[0022]图3为根据本申请实施例提供的一种双包层掺杂光纤放大器的结构示意图；
[0023]图4为根据本申请实施例提供的不同内包层形状的增益介质的截面图
。
[0024]附图标记说明：
[0025]1、
第一段的纤芯；
2、
内包层；
3、
外包层；
4、
信号光；
5、
泵浦光；
6、
第二段的纤芯
。
具体实施方式
[0026]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本技术作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定
。
[0027]实施例1：
[0028]如图1所示，本实施例提供了一种双包层掺杂光纤结构和信号流示意图，双包层掺杂光纤放大器具体为铒镱共掺光纤放大器，信号光
(4)
在第一段的纤芯
(1)
和第二段的纤芯
(6)
中传输，泵浦光
(5)
在内包层
(2)
中传输，泵浦光
(5)
来回在第一段的纤芯
(1)
和第二段的纤芯
(6)
中穿梭，通过掺杂的镱离子及铒离子，利用受激辐射效应，将能量传输给信号光
(4)。
将两段增益介质看作两级光放大器，泵浦光
(5)
先经过增益本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种双包层掺杂光纤放大器，包括由泵浦激光器构成的泵浦源和由掺杂光纤构成的增益介质，其特征在于，所述增益介质包括纤芯
、
内包层和外包层，所述增益介质设置为两段，所述增益介质的第一段的纤芯与第二段的纤芯直径不同，且第一段的纤芯直径小于第二段的纤芯直径；所述增益介质的第一段与第二段通过熔接的方式连接
。2.
根据权利要求1所述的双包层掺杂光纤放大器，其特征在于，所述增益介质的第一段与第二段的外包层直径相同，并且内包层直径相同
。3.
根据权利要求1所述的双包层掺杂光纤放大器，其特征在于，所述增益介质的第一段与第二段的外包层直径相同，并且内包层直径不同
。4.
根据权利要求1所述的双包层掺杂光纤放大器，其特征在于，所述双包层掺杂光纤放大器为双包层铒镱共掺光纤放大器
、
双包层掺镱光纤放大器或双包层掺铒光纤放大器
。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的双包层掺杂光纤放大器，其特征在于，所述增益介质的内包层设置为圆形
、
椭圆形
、
六边形或八边形
。6.
根据权利要求1所述的双包层掺杂光...

【专利技术属性】
技术研发人员：何涛，王磊，杨江，
申请(专利权)人：四川光延科技有限公司，
类型：新型
国别省市：