CN100535730C - L波段双通后向泵浦掺铒光纤放大器 - Google Patents

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Abstract

一种光通讯技术领域的L波段双通后向泵浦掺铒光纤放大器，包括：可调谐激光器、光环行器、980/L波段波长选择耦合器、掺铒光纤、泵浦激光器、光纤环反射镜、光谱分析仪，连接关系为：光环形器有三个端口，光环行器的一个端口与可调谐激光器相连，光环行器的另一个端口与掺铒光纤一端相连，光环行器的第三个端口与光谱分析仪相连，掺铒光纤的另一端与980/L波段波长选择耦合器的公共端口相连，980/L波段波长选择耦合器的980nm端口与泵浦激光器相连，980/L波段波长选择耦合器的1550端口与光纤环反射镜相连。本发明实现了利用较低的泵浦功率得到高的小信号增益和低的噪声指数。

Description

L波段双通后向泵浦掺铒光纤放大器
技术领域
本发明涉及的是一种光通讯技术领域的装置，具体是一种L波段双通后向泵浦掺铒光纤放大器。
背景技术
随着因特网数据传输带宽需求的加速增长，传统的C波段(1530nm-1565nm)掺铒光纤放大器(EDFA)已不能满足要求。随着密集波分复用***(DWDM)的广泛应用，在***中使用L波段(1565nm-1610nm)变得越来越重要，L波段EDFA具有内在的增益平坦性能。但是，由于工作波长远离铒离子的辐射峰，L波段掺铒光纤放大器(EDFA)增益的泵浦效率相当低。尽管目前有些技术可有效提高L波段信号增益，但由于较高的成本或者较差的噪声指数，在实际应用中的作用并不大。
经过对现有技术文献的检索发现，马来西亚大学S.W.Harun，P.Poopalan，和H.Ahmad等人发表论文“Gain Enhancement in L-Band EDFA Through aDouble-Pass Technique(用双通技术提高L波段EDFA的增益)”，IEEE Photon.Technol.Lett.，vol.14，NO.3，MARCH 2002(2002年3月发表于美国电子电气工程学会光电子技术快报)。该文献报道了L波段信号增益的提高可通过双通技术实现。即在掺铒光纤(EDF)的输出端连接一个环行器，将放大的信号沿反方向再次输入EDF进行二次放大，最终放大的信号利用第一个环行器的第三个输出端口接入光谱分析仪进行测量。该结构使用98mW的980nm泵浦激光器以及50m长铒离子浓度为400ppm的EDF，与单通结构相比，当输入-20dBm的1570nm信号光时，可提高增益约11dB，噪声指数劣化约2dB。尤其当泵浦功率较低的时候，例如当泵浦功率为60mW时，1580nm信号的噪声指数高达10dB。
发明内容
本发明针对上述现有技术中的不足，提供了一种L波段双通后向泵浦掺铒光纤放大器，使其在双通光路结构中通过使用后向泵浦来提高L波段信号的增益并且降低信号的噪声指数，有效提高了L波段的增益，由于后向泵浦使得绝大部分C波段后向自发辐射被回收利用，从而变后向自发辐射的不利影响为有益影响，可以得到较低的噪声指数，更重要的是仅改变了泵浦方向没有增加任何器件，***的成本可以得到有效降低。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：可调谐激光器、光环行器、980/L波段波长选择耦合器(WSC)、掺铒光纤(EDF)、泵浦激光器、光纤环反射镜(FRM)、光谱分析仪(OSA)，光环形器有三个端口，光环行器的一个端口与可调谐激光器相连，光环行器的另一个端口与掺铒光纤一端相连，光环行器的第三个端口与光谱分析仪相连，掺铒光纤的另一端与980/L波段波长选择耦合器的公共端口相连，980/L波段波长选择耦合器的980nm端口与泵浦激光器相连，980/L波段波长选择耦合器的1550端口与光纤环反射镜相连。
所述可调谐激光器，其输出端可连接衰减器，可降低信号功率。
所述泵浦激光器，其输出的泵浦光的波长为980nm或1480nm。
所述泵浦激光器，其输出的泵浦光的功率为31.8-148.8mW。
所述泵浦激光器，可以是一个泵浦激光器或者多个泵浦激光器级联。
所述光纤环反射镜，是光环行器或者采用在掺铒光纤末端镀高反射膜。
本发明工作时，由可调谐激光器提供的L波段信号光输入到光环行器的a端口，L波段信号光从环行器的a端进入从b端输出，泵浦激光器输出功率为0-160mw的泵浦光，980/L波段波长选择耦合器将L波段信号光和泵浦光耦合在一起输入到掺铒光纤，泵浦光进入掺铒光纤后就会产生后向的C波段的自发辐射(ASE)，光纤环反射镜将C波段自发辐射光以及被放大的L波段信号光反射回掺铒光纤，作为二次泵浦对L波段信号光进行二次放大，最终放大信号光从光环行器的b端进入c端输出，光谱分析仪测试输入输出信号光功率、增益及噪声指数。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明改变了980/L波段波长选择耦合器的位置和方向，改变泵浦方向，回收利用后向自发辐射作为二级泵浦，从而大大提高了泵浦效率，提高L波段信号的增益，得到较低的噪声指数；本发明仅改变了泵浦方向没有增加任何器件，就提高了泵浦效率约60％，***的成本可以降低约50％。
附图说明
图1本发明结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例包括：可调谐激光器1、光环行器2、掺铒光纤3、980/L波段波长选择耦合器4、泵浦激光器5、光纤环反射镜6、光谱分析仪7，连接方式为：光环行器2有三个端口，光环形器2的一个端口a与可调谐激光器1相连，光环行器2的另一端口b与掺铒光纤3一端相连，光环行器2的第三个端口c与光谱分析仪7相连，掺铒光纤3的另一端与980/L波段波长选择耦合器4的公共端相连，980/L波段波长选择耦合器4的980nm端口与泵浦激光器5相连，980/L波段波长选择耦合器4的1550端口与光纤环反射镜6相连。
所述可调谐激光器1，其输出端可连接衰减器。
所述掺铒光纤3，其长度为70m，其掺铒浓度为240ppm。
所述泵浦激光器5，其输出的泵浦光的波长为980nm或1480nm。
所述泵浦激光器5，其输出的泵浦光的功率为31.8-148.8mW。
所述泵浦激光器5，可以是一个泵浦激光器或者多个泵浦激光器级联。
所述光纤环反射镜6，是光环行器或者采用在掺铒光纤末端镀高反射膜。
所述光谱分析仪7，为EXFO光谱分析仪。
本实施例工作时，由可调谐激光器1提供的L波段信号光输入到光环行器2的端口a，L波段信号光从光环行器2的端口a进入从端口b输出，泵浦激光器5输出功率为31.8-148.8mW的泵浦光，980/L波段波长选择耦合器4将L波段信号光和泵浦光耦合在一起输入到掺铒光纤3，泵浦光进入掺铒光纤3后就会产生后向的C波段的自发辐射(ASE)，光纤环反射镜6将C波段自发辐射光以及被放大的L波段信号光反射回掺铒光纤3，作为二次泵浦对L波段信号光进行二次放大，最终放大信号光从光环行器2的端口b进入端口c输出，光谱分析仪7测试输入输出信号光功率、增益及噪声指数。
可调谐激光器1输入0.01mW的1585nm信号，具体分析泵浦激光器5输出泵浦光功率对增益和降噪的影响，当泵浦激光器5输出泵浦光的功率为85.8mW时，由于采用了后向泵浦，C波段自发辐射被光纤环反射镜反射后可以作为二级泵浦，增强泵浦效率，而且由于C波段的自发辐射光可以被反射回掺铒光纤3作为L波段的二次泵浦被再次吸收，同现有技术相比在输出光谱中C波段的功率将大大降低，由于大部分后向C波段自发辐射被再次利用，1585nm的输出功率为4.4dBm，增益提高了21.3dB，同时也得到了较低的噪声指数；当泵浦激光器5输出泵浦光的功率为31.8mW时，增益提高了32.4dB，同时噪声指数同现有技术相比减小了21.7dB；随着泵浦功率增加，在53.9mw泵浦功率下开始饱和，增益提高了30.7dB，噪声指数减小了11.6dB；当泵浦激光器5输出泵浦光的功率为64.8mw时，增益提高了26.86dB，同时噪声指数同现有技术相比降低了11.6dB；当泵浦激光器5输出泵浦光的功率为148.8mw时，饱和增益提高了6.29dB，噪声指数增加了2.2dB。
另外，可调谐激光器1输入信号功率设定为0.01mW时，分别在85.8mw和148.8mw泵浦功率条件下，考察信号增益和噪声指数随可调谐激光器1的信号波长的变化关系，在85.8mw泵浦功率条件下，平均来看，相对现有技术增益有20dB提高而噪声指数有10dB降低，在1575nm获得最大的增益提升27.21dB，同时噪声指数降低了15.45dB；在148.8mw泵浦条件下，由于增益饱和，增益和噪声指数的性能提升并不明显，在1590nm获得最大8.58dB的增益提升。

Claims (6)

1、一种L波段双通后向泵浦掺铒光纤放大器，包括：可调谐激光器、光环行器、掺铒光纤、泵浦激光器、光谱分析仪，光环行器有三个端口，光环行器的一个端口与可调谐激光器相连，其特征在于，还包括：980nm/L波段波长选择耦合器、光纤环反射镜，光环行器另一个端口与掺铒光纤一端相连，光环行器第三个端口与光谱分析仪相连，掺铒光纤的另一端与980nm/L波段波长选择耦合器的公共端口相连，980nm/L波段波长选择耦合器的980nm端口与泵浦激光器相连，980nm/L波段波长选择耦合器的1550nm端口与光纤环反射镜相连。
2、根据权利要求1所述的L波段双通后向泵浦掺铒光纤放大器，其特征是，所述可调谐激光器的输出端连接衰减器。
3、根据权利要求1所述的L波段双通后向泵浦掺铒光纤放大器，其特征是，所述泵浦激光器的泵浦光的波长为980nm。
4、根据权利要求1或3所述的L波段双通后向泵浦掺铒光纤放大器，其特征是，所述泵浦激光器的输出的泵浦光的功率为31.8-148.8mW。
5、根据权利要求1或3所述的L波段双通后向泵浦掺铒光纤放大器，其特征是，所述泵浦激光器是一个泵浦激光器或者多个泵浦激光器级联。
6、根据权利要求1所述的L波段双通后向泵浦掺铒光纤放大器，其特征是，所述光纤环反射镜是光环行器。
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CN102158279A (zh) * 2011-03-18 2011-08-17 北京锐锋钝石科技有限公司 光功率监测***及方法
CN102231473A (zh) * 2011-05-20 2011-11-02 上海光家仪器仪表有限公司 掺铒光纤放大器
CN104038287B (zh) * 2014-04-09 2017-11-03 国电南瑞科技股份有限公司 一种就地取能的超长距opgw光纤通信***及其实现方法
CN113507033A (zh) * 2021-06-29 2021-10-15 天津弘毅光技术有限公司 一种基于光纤模场适配器的低噪声光纤放大器
CN114900242A (zh) * 2022-07-14 2022-08-12 西安炬光科技股份有限公司 光路结构、光中继装置及光纤激光器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Gain Enhancement in L-Band EDFA Through a Double-PassTechnique. S. W. Harun, P. Poopalan, and H. Ahmad.IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS,Vol.14 No.3. 2002 *
基于光环形器的高增益L波段EDFA设计. 朱英勋，柴仁文，周华，王荣.光通信技术，第1期. 2005
基于光环形器的高增益L波段EDFA设计. 朱英勋，柴仁文，周华，王荣.光通信技术，第1期. 2005 *

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