CN110571634A - 一种光信号输出装置及方法、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种光信号输出装置及方法、存储介质，包括：激光发射器；与激光发射器连接的第一泵浦器和第二泵浦器，第一泵浦器包括第一铒镱双包层光纤，第二泵浦器包括第二铒镱双包层光纤；激光发射器，用于将发射的第一泵浦光信号传输至第一泵浦器，将发射的第二泵浦光信号传输至第二泵浦器；第一泵浦器，用于利用第一铒镱双包层光纤吸收第一泵浦光信号，将第一泵浦光信号转化为第一波段光信号，将第一子波段光信号传输至第二泵浦器进行输出；第二泵浦器，用于利用第二铒镱双包层光纤吸收第二泵浦光信号，根据第一子波段光信号的波长范围，将第二泵浦光信号转化为第一目标波段光信号并输出第一目标波段光信号。

Description

一种光信号输出装置及方法、存储介质

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光信号输出装置及方法、存储介质。

背景技术

近年来，在光纤通信***中，随着通信容量的不断提高，密集波分复用(DenseWavelength Division Multiplexer，DWDM)***带宽不断扩展，其中，L波段通信相关的通信设备和器件，随着通信***带宽的扩展应用越来越广泛。

现有光纤通信技术中，是采用单模泵浦激光器产生泵浦光，以掺铒光纤作为增益介质，形成前向泵浦结构得到第一子波段光信号，可选的，第一子波段光信号可以为L波段的光信号，由于掺铒光纤吸收泵浦光信号的能力较弱，产生的L波段光信号的带宽较窄，得到的L波段的光信号输出功率小。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种光信号输出装置及方法、存储介质，能够提高第一子波段光信号的输出功率，增加第一子波段光信号的带宽。

本发明的技术方案是这样实现的：

本申请提供一种光信号输出装置，所述装置包括：

激光发射器；

与所述激光发射器连接的第一泵浦器和第二泵浦器，所述第一泵浦器包括第一铒镱双包层光纤，所述第二泵浦器包括第二铒镱双包层光纤；

所述激光发射器，用于发射第一泵浦光信号和第二泵浦光信号；并将所述第一泵浦光信号传输至所述第一泵浦器；将所述第二泵浦光信号传输至所述第二泵浦器；

所述第一泵浦器，用于利用所述第一铒镱双包层光纤吸收所述第一泵浦光信号，将所述第一泵浦光信号转化为第一波段光信号，将第一子波段光信号传输至所述第二泵浦器；所述第一子波段光信号为所述第一波段光信号中部分波段的光信号；

所述第二泵浦器，用于利用所述第二铒镱双包层光纤吸收所述第二泵浦光信号，根据所述第一子波段光信号的波长范围，将所述第二泵浦光信号转化为与所述第一子波段光信号波长相同的第一目标波段光信号，并将所述第一目标波段光信号和所述第一子波段光信号进行输出。

在上述光信号输出装置中，所述装置还包括：与所述第一泵浦器和所述第二泵浦器连接的光转化器；

所述光转化器的输入端通过第一光隔离器与所述第一泵浦器的输出端连接，所述光转化器的输出端通过第二光隔离器与所述第二泵浦器的输入端连接；

所述第一光隔离器，用于将所述第一波段光信号单向传输至光转化器；

所述光转化器，用于将所述第一波段光信号中的第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号；将所述第一子波段光信号和所述第一预设波段光信号传输至所述第二光隔离器，所述第一预设波段光信号为与所述第一子波段光信号的波长相同的光信号；所述第二子波段光信号为所述第一波段光信号中除所述第一子波段光信号外的光信号；

所述第二光隔离器，用于将所述第一预设波段光信号和所述第一子波段光信号单向传输至所述第二泵浦器的输入端。

在上述光信号输出装置中，所述光转化器包括：增益平坦滤波器和第一掺铒光纤；

所述第一掺铒光纤的输入端与所述第一光隔离器的输出端连接，所述第一掺铒光纤的输出端与所述增益平坦滤波器的输入端连接，所述增益平坦滤波器的输出端与所述第二光隔离器的输入端连接；

所述第一掺铒光纤，用于根据所述第一掺铒光纤的长度，将所述第二子波段光信号转化为所述第一预设波段光信号，并将所述第一预设波段光信号和所述第一子波段光信号传输至所述增益平坦滤波器；

所述增益平坦滤波器，用于滤除第一子波段光信号和所述第一预设波段光信号中增益不满足预设增益的光信号，并将所述第一子波段光信号和所述第一预设波段光信号传输至所述第二光隔离器。

在上述光信号输出装置中，所述第一泵浦器还包括：与所述第一铒镱双包层光纤连接的第一合束器；与所述第一合束器连接的反射镜；所述第一合束器包括第一泵浦端；

其中，所述反射镜与所述第一合束器的输入端连接；所述第一合束器的输出端与所述第一铒镱双包层光纤的输入端连接；所述第一泵浦端与所述激光发射器的第一输出端连接；

所述第一合束器，用于通过所述第一泵浦端将所述第一泵浦光信号传输至所述第一铒镱双包层光纤；

所述第一铒镱双包层光纤，还用于吸收第一子泵浦光信号，将所述第一子泵浦光信号转化为所述第一波段光信号，所述第一波段光信号包括第一光信号和第二光信号；将所述第一光信号通过所述第一合束器传输至所述反射镜，将所述第二光信号中的所述第一子波段光信号传输至所述第二泵浦器；当接收到所述反射镜反射的所述第一光信号时，吸收第二子泵浦光信号，根据所述第一光信号的波长范围，将所述第二子泵浦光信号转化为第三光信号；将所述第三光信号中的所述第一子波段光信号传输至所述第二泵浦器；所述第三光信号为与所述第一波段光信号的波长相同的光信号；所述第一泵浦光信号包括：所述第一子泵浦光信号和所述第二子泵浦光信号；

所述反射镜，用于将所述第一光信号进行反射，通过所述第一合束器传输至所述第一铒镱双包层光纤。

在上述光信号输出装置中，所述第二泵浦器还包括：与所述第二铒镱双包层光纤连接的第二合束器，所述第二合束器包括第二泵浦端；

其中，所述第二铒镱双包层光纤的输出端与所述第二合束器的输入端连接；所述第二泵浦端与所述激光发射器的第二输出端连接；

所述第二合束器，用于通过所述第二泵浦端将所述第二泵浦光信号传输至所述第二铒镱双包层光纤；

所述第二铒镱双包层光纤，用于吸收所述第二泵浦光信号，根据所述第一子波段光信号的波长范围，将所述第二泵浦光信号转化为与所述第一子波段光信号波长相同的第一目标波段光信号，并通过所述第二合束器将所述第一目标波段光信号、所述第一子波段光信号和所述第一预设波段光信号组成待输出光信号进行输出。

在上述光信号输出装置中，所述装置还包括：与所述第二合束器连接的第二掺铒光纤，所述第二合束器与所述第二掺铒光纤通过第三光隔离器连接；

所述第二铒镱双包层光纤，还用于吸收所述第二泵浦光信号，将所述第二泵浦光信号转化为第二波段光信号；所述第二波段光信号为与所述第一波段光信号波长相同的光信号；

所述第三光隔离器，用于将所述第二波段光信号和所述待输出光信号单向传输至所述第二掺铒光纤；

所述第二掺铒光纤，用于根据所述第二掺铒光纤的长度，将所述第二波段光信号中的第四子波段光信号转化为第二预设波段光信号，将所述第二预设波段光信号以及所述第二波段光信号中除所述第四子波段光信号外的光信号添加至所述待输出光信号中，并将所述待输出光信号单向输出。

在上述光信号输出装置中，所述激光发射器包括：多模泵浦激光发射器和多模耦合器；

其中，所述多模泵浦激光发射器的输出端与所述多模耦合器的输入端连接；所述多模耦合器的输出端和所述第一泵浦器以及所述第二泵浦器连接；

所述多模泵浦激光发射器，用于发射泵浦光信号；

所述多模耦合器，用于将所述泵浦光信号分成第一泵浦光信号和第二泵浦光信号；并将所述第一泵浦光信号传输至所述第一泵浦器，将所述第二泵浦光信号传输至所述第二泵浦器。

本申请实施例提供一种光信号输出方法，所述方法包括：

发射第一泵浦光信号和第二泵浦光信号；

将所述第一泵浦光信号转化为第一波段光信号；

根据第一子波段光信号的波长范围，将所述第二泵浦光信号转化为与所述第一子波段光信号波长相同的第一目标波段光信号，所述第一子波段光信号为所述第一波段光信号中部分波段的光信号；

输出所述第一目标波段光信号和所述第一子波段光信号。

在上述方法中，所述将所述第一泵浦光信号转化为第一波段光信号之后，所述方法还包括：

将所述第一波段光信号中的第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号，所述第二子波段光信号为所述第一波段光信号中除所述第一子波段光信号外的光信号，所述第一预设波段光信号为与所述第一子波段光信号的波长相同的光信号；

输出所述第一预设波段光信号。

本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，应用于光信号输出装置，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的方法。

本发明实施例提供了一种光信号输出装置及方法、存储介质，该装置包括：激光发射器；与激光发射器连接的第一泵浦器和第二泵浦器，第一泵浦器包括第一铒镱双包层光纤，第二泵浦器包括第二铒镱双包层光纤；激光发射器，用于发射第一泵浦光信号和第二泵浦光信号；并将第一泵浦光信号传输至第一泵浦器；将第二泵浦光信号传输至第二泵浦器；第一泵浦器，用于利用第一铒镱双包层光纤吸收第一泵浦光信号，将第一泵浦光信号转化为第一波段光信号，将第一子波段光信号传输至第二泵浦器；第一子波段光信号为第一波段光信号中部分波段的光信号；第二泵浦器，用于利用第二铒镱双包层光纤吸收第二泵浦光信号，根据第一子波段光信号的波长范围，将第二泵浦光信号转化为与第一子波段光信号波长相同的第一目标波段光信号，并将第一目标波段光信号和第一子波段光信号进行输出。采用上述光信号输出装置的实现方案，利用第一铒镱双包层光纤将吸收的第一泵浦光信号转化为第一波段光信号，由于第一铒镱双包层光纤中不仅存在饵粒子，还包括镱粒子，通过铒、镱粒子共同吸收泵浦光信号，使得铒、镱粒子能够跃迁到高能级状态，当铒、镱粒子从高能级状态跳跃到稳定状态时，可以产生功率较大的第一子波段光信号，由于处于高能级状态的铒、镱粒子可以跳跃至不同的能级处，使得铒镱双包层光纤产生不同波段的光信号，增加了第一子波段光信号的带宽，当第二铒镱双包层光纤吸收第二泵浦光信号时，可根据接收到的第一子波段光信号的波段范围，产生更多的与第一子波段光信号的波段范围相同的光信号，提高了第一子波段光信号的输出功率。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种光信号输出装置结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的一种示例性地光信号输出装置连接示意图二；

图3为本申请实施例提供的一种光信号输出方法流程图一；

图4为本申请实施例提供的一种光信号输出方法流程图二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

本申请实施例提供一种光信号输出装置1，如图1所示，该光信号输出装置包括：

激光发射器11；

与所述激光发射器11连接的第一泵浦器12和第二泵浦器13，所述第一泵浦器12包括第一铒镱双包层光纤121，所述第二泵浦器13包括第二铒镱双包层光纤131；

所述激光发射器11，用于发射第一泵浦光信号和第二泵浦光信号；并将所述第一泵浦光信号传输至所述第一泵浦器12；将所述第二泵浦光信号传输至所述第二泵浦器13；

所述第一泵浦器12，用于利用所述第一铒镱双包层光纤吸收所述第一泵浦光信号，将所述第一泵浦光信号转化为第一波段光信号，将第一子波段光信号传输至所述第二泵浦器13；所述第一子波段光信号为所述第一波段光信号中部分波段的光信号；

所述第二泵浦器13，用于利用所述第二铒镱双包层光纤吸收所述第二泵浦光信号，根据所述第一子波段光信号的波长范围，将所述第二泵浦光信号转化为与所述第一子波段光信号波长相同的第一目标波段光信号，并将所述第一目标波段光信号和所述第一子波段光信号进行输出。

本申请实施例提供的一种光信号输出装置适用于利用掺稀土元素光纤的ASE光谱产生L波段光信号的ASE光信号的场景下。

在本申请实施例中，光信号输出装置包括激光发射器，与激光发射器连接的第一泵浦器和第二泵浦器；激光发射器包括两个输出端，分别为第一输出端和第二输出端；其中，第一泵浦激光器包括第一泵浦端，第二泵浦激光器包括第二泵浦端。激光发射器的第一输出端与第一泵浦器的第一泵浦端连接，激光发射器的第二输出端与第二泵浦器的第二泵浦端连接。激光发射器通过第一输出端将产生的第一泵浦光信号传输至第一泵浦端，通过第二输出端将产生的第二泵浦光信号传输至第二泵浦端。

在本申请实施例中，第一泵浦器包括第一铒镱双包层光纤，第二泵浦器包括第二铒镱双包层光纤；当第一泵浦激光器的泵浦端接收到第一泵浦光信号时，第一铒镱双包层光纤就吸收该第一泵浦光信号，铒镱双包层光纤中的铒镱粒子就发生跃迁，到达高能级状态，由于该高能级状态为不稳定状态能级，铒镱粒子从该高能级状态跳到稳定的低能级状态时，会释放能量，形成自发辐射，产生第一波段光信号。

在本申请实施例中，第一波段光信号中包括第一子波段光信号，第一泵浦激光器将该第一子波段光信号传输至第二泵浦器。

需要说明的是，第一波段光信号为波段范围较宽的光信号，第一子波段光信号为第一波段光信号中部分波段的光信号，第一子波段光信号的波段范围小于第一波段光信号的波段范围。如，第一波段光信号的波段范围可以为1528-1621nm，第一子波段光信号可以为L波段的放大自发辐射(Amplified Spontaneous Emission，ASE)光信号，第一子波段光信号的波段范围可以为1563-1621nm。

在本申请实施例中，当第二泵浦激光器接收到第二泵浦光信号时，第二铒镱双包层光纤就吸收该第二泵浦光信号，使得第二铒镱双包层光纤中的铒镱粒子跃迁到高能级状态，由于该高能级状态为不稳定状态能级，铒镱粒子从该高能级状态跳到稳定的低能级状态时，会释放能量，当接收到第一子波段光信号时，形成受激辐射，根据接收到的第一子波段光信号的波长范围，产生与第一子波段光信号的波长范围相同的光信号，即第一目标波段光信号，并输出该第一目标波段光信号和第一子波段光信号。

示例性地，当第一子波段光信号为波段范围为1563-1621nm的L波段光信号时，则产生的第一目标波段光信号也是L波段光信号，其波段范围为1563-1621nm。

需要说明的是，第一泵浦光信号和第二泵浦光信号为波长相同的泵浦光信号。

示例性地，激光发射器的中心波长可以为940nm，当激光发射器启动后，激光发射器就产生了波长为940nm的第一泵浦光信号和波长为940nm的第二泵浦光信号。

可选的，所述装置还包括：与所述第一泵浦器12和所述第二泵浦器13连接的光转化器14；

所述光转化器14的输入端通过第一光隔离器16与所述第一泵浦器12的输出端连接，所述光转化器14的输出端通过第二光隔离器17与所述第二泵浦器13的输入端连接；

所述第一光隔离器16，用于将所述第一波段光信号单向传输至光转化器14；

所述光转化器14，用于将所述第一波段光信号中的第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号；将所述第一子波段光信号和所述第一预设波段光信号传输至所述第二光隔离器17，所述第一预设波段光信号为与所述第一子波段光信号的波长相同的光信号；所述第二子波段光信号为所述第一波段光信号中除所述第一子波段光信号外的光信号；

所述第二光隔离器17，用于将所述第一预设波段光信号和所述第一子波段光信号单向传输至所述第二泵浦器的输入端。

在本申请实施例中，光信号输出装置连接示意图如图2所示，激光发射器11包括：多模泵浦激光发射器111和多模耦合器112；第一泵浦器包括：反射镜123、第一合束器122和第一铒镱双包层光纤121；光转化器14包括：第一掺铒光纤141和增益平坦滤波器142；第二泵浦器13包括：第二铒镱双包层光纤131和第二合束器132。

当多模泵浦激光发射器111发射出的泵浦光信号经过多模耦合器112时，多模耦合器将该泵浦光信号分成第一泵浦光信号和第二泵浦光信号，并将该第一泵浦光信号通过第一合束器122传输至第一铒镱双包层光纤121中，将第二泵浦光信号通过第二合束器132传输至第二铒镱双包层光纤131中。

第一铒镱双包层光纤121吸收第一泵浦光信号中的第一子泵浦光信号，产生第一波段光信号，该第一波段光信号中的第一光信号通过第一合束器122传输至反射镜123，反射镜123反射该第一光信号通过第一合束器122传输至第一铒镱双包层光纤121，当第一铒镱双包层光纤121接收到第一光信号时，第一铒镱双包层光纤121就吸收第一泵浦光信号中的第二子泵浦光信号，将第二子泵浦光信号转化为与第一光信号的波长范围相同的第三光信号，并将第三光信号和第一波段光信号中的第二光信号通过第一光隔离器16单向传输至第一掺铒光纤141。

第一掺铒光纤141将第三光信号和第二光信号中的第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号，并将第三光信号和第二光信号中第一子波段光信号以及第一预设波段光信号传输至增益平坦滤波器142，增益平坦滤波器142滤除第一子波段光信号和第一预设波段光信号中不满足预设增益的光信号后，通过第二光隔离器17将第一子波段光信号和第一预设波段光信号传输至第二铒镱双包层光纤131。

当第二铒镱双包层光纤131接收到第二泵浦光信号时，第二铒镱双包层光纤131就吸收第二泵浦光信号，根据接收到的第一子波段光信号的波长范围，产生与第一子波段光信号波长相同的第一目标波段光信号，并通过第二合束器132进行输出。当第二铒镱双包层光纤131吸收第二光谱光信号，产生与第一波段光信号波长相同的第二波段光信号时，通过第二合束器132和第三光隔离器18，将第二波段光信号单向传输至第二掺铒光纤15中，第二掺铒光纤15将第二波段光信号中的第四子波段光信号转化为第二预设波段光信号，第二掺铒光纤15将第二预设波段光信号和第二波段光信号中除所述第四子波段光信号外的光信号进行单向输出。

第一泵浦器输出的第一波段光信号通过第一光隔离器单向传输至光转化器，光转化器将第一波段光信号中的第一子波段光信号传输至第二光隔离器，第二光隔离器将该第一子波段光信号和光转化器产生的第一预设波段光信号单向传输至第二泵浦器。

需要说明的是，第一波段光信号包括第二子波段光信号，该第二子波段光信号为第一波段光信号中除第一波段光信号外的光信号，如第一波段光信号的波段范围可以为1528-1621nm，当第一子波段光信号为L波段的放大自发辐射(Amplified SpontaneousEmission，ASE)光信号，波段范围可以为1563-1621nm时，第二子波段光信号为C波段的ASE光信号，波段范围为1528-1562nm。

在本申请实施例中，当光转化器接收到第一波段光信号时，就将该第一波段光信号中的第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号，并将该第一预设波段光信号和第一子波段光信号传输至第二光隔离器。

需要说明的是，第一预设波段光信号为与第一子波段光信号的波长相同的光信号，如，第一子波段光信号的波段范围为1563-1621nm，则光转化器就将第二子波段光信号转化为波段范围为1563-1621nm的第一预设波段光信号。

示例性地，第一子波段光信号是L波段光信号，第二子波段光信号是C波段光信号，第一预设波段光信号为与第一子波段光信号的波长相同的光信号，则光转化器将第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号可以为：光转化器将C波段光信号转化为L波段光信号。

可选的，所述光转化器14包括：增益平坦滤波器142和第一掺铒光纤141；

所述第一掺铒光纤141的输入端与所述第一光隔离器16的输出端连接，所述第一掺铒光纤141的输出端与所述增益平坦滤波器142的输入端连接，所述增益平坦滤波器142的输出端与所述第二光隔离器17的输入端连接；

所述第一掺铒光纤141，用于根据所述第一掺铒光纤141的长度，将所述第二子波段光信号转化为所述第一预设波段光信号，并将所述第一预设波段光信号和所述第一子波段光信号传输至所述增益平坦滤波器142；

所述增益平坦滤波器142，用于滤除第一子波段光信号和所述第一预设波段光信号中增益不满足预设增益的光信号，并将所述第一子波段光信号和所述第一预设波段光信号传输至所述第二光隔离器17。

在本申请实施例中，光转化器包括增益平坦滤波器和第一掺铒光纤，第一光隔离器将第一波段光信号单向传输至第一掺铒光纤时，第一掺铒光纤就根据第一掺铒光纤的长度，将第一波段光信号中的第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号，并将该第一预设波段光信号和第一波段光信号中的第一子波段光信号传输至增益平坦率波器，增益平坦滤波器滤除第一预设波段光信号和第一子波段光信号中增益不满足预设增益的光信号，并将该第一预设波段光信号和第一子波段光信号传输至第二光隔离器。

需要说明的是，第一掺铒光纤的长度影响着第二子波段光信号的转化结果，可设置第一掺铒光纤的长度，将第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号。

示例性地，当第一掺铒光纤的长度为16.5m时，第一掺铒光纤可将波段范围为1528-1562nm的光信号转化为波段范围为1563-1621nm的光信号，则当第二子波段光信号的波段范围为1528-1562nm时，该第二子波段光信号经过第一掺铒光纤后，可得到波段范围为1563-1621nm的光信号。

可选的，所述第一泵浦器12还包括：与所述第一铒镱双包层光纤121连接的第一合束器122；与所述第一合束器122连接的反射镜123；所述第一合束器包括第一泵浦端；

其中，所述反射镜与所述第一合束器122的输入端连接；所述第一合束器122的输出端与所述第一铒镱双包层光纤121的输入端连接；所述第一泵浦端与所述激光发射器11的第一输出端连接；

所述第一合束器122，用于通过所述第一泵浦端将所述第一泵浦光信号传输至所述第一铒镱双包层光纤121；

所述第一铒镱双包层光纤121，还用于吸收第一子泵浦光信号，将所述第一子泵浦光信号转化为所述第一波段光信号，所述第一波段光信号包括第一光信号和第二光信号；将所述第一光信号通过所述第一合束器传输至所述反射镜123，将所述第二光信号中的所述第一子波段光信号传输至所述第二泵浦器13；当接收到所述反射镜123反射的所述第一光信号时，吸收第二子泵浦光信号，根据所述第一光信号的波长范围，将所述第二子泵浦光信号转化为第三光信号；将所述第三光信号中的所述第一子波段光信号传输至所述第二泵浦器13；所述第三光信号为与所述第一波段光信号的波长相同的光信号；所述第一泵浦光信号包括：所述第一子泵浦光信号和所述第二子泵浦光信号；

所述反射镜123，用于将所述第一光信号进行反射，通过所述第一合束器122传输至所述第一铒镱双包层光纤121。

在本申请实施例中，第一子泵浦光信号为第一泵浦光信号中的部分光信号，第二子泵浦光信号为第一泵浦光信号中除第一子泵浦光信号外的光信号。第一光信号为第一波段光信号中的部分光信号，第二光信号为第一波段光信号中除第一光信号外的光信号。当第一铒镱双包层光纤产生第一波段光信号后，就将该第一光信号反向传输，通过该反射镜，将该第一光信号反射至第一铒镱双包层光纤。

需要说明的是，第一铒镱双包层光纤的长度影响着第一波段光信号中第一子波段光信号的转化效率，可设置第一铒镱双包层光纤的长度，将第一子泵浦光信号转化为波段范围为第一子波段光信号波段范围的光信号，以及少部分波段范围为第二子波段光信号波段范围的光信号。

示例性地，第一合束器可以为(1+1)*1型的合束器，即，第一合束器包括一个输入端，一个输出端和一个泵浦端。

可选的，所述第二泵浦器13还包括：与所述第二铒镱双包层光纤131连接的第二合束器132，所述第二合束器包括第二泵浦端；

其中，所述第二铒镱双包层光纤131的输出端与所述第二合束器132的输入端连接；所述第二泵浦端与所述激光发射器11的第二输出端连接；

所述第二合束器132，用于通过所述第二泵浦端将所述第二泵浦光信号传输至所述第二铒镱双包层光纤131；

所述第二铒镱双包层光纤131，用于吸收所述第二泵浦光信号，根据所述第一子波段光信号的波长范围，将所述第二泵浦光信号转化为与所述第一子波段光信号波长相同的第一目标波段光信号，并通过所述第二合束器将所述第一目标波段光信号、所述第一子波段光信号和所述第一预设波段光信号组成待输出光信号进行输出。

在本申请实施例中，当第二铒镱双包层光纤接收到第二合束器传输的第二泵浦光信号时，就吸收该第二泵浦光信号，使得第二铒镱双包层光纤中的铒镱粒子跃迁到高能级状态，由于该高能级状态为不稳定状态能级，铒镱粒子从该高能级状态跳到稳定的低能级状态时，会释放能量，当接收到第一子波段光信号时，形成受激辐射，根据接收到的第一子波段光信号的波长范围，产生与第一子波段光信号的波长范围相同的光信号，即第一目标波段光信号，并将该第一目标波段光信号和接收到的第一子波段光信号以及第一预设波段光信号组成待输出光信号通过第二合束器进行输出。

示例性地，第二合束器可以为(1+1)*1型的合束器，即，第二合束器包括一个输入端，一个输出端和一个泵浦端。

可选的，所述光信号输出装置1还包括：与所述第二合束器132连接的第二掺铒光纤15，所述第二合束器132与所述第二掺铒光纤15通过第三光隔离器18连接；

所述第二铒镱双包层光纤131，还用于吸收所述第二泵浦光信号，将所述第二泵浦光信号转化为第二波段光信号；所述第二波段光信号为与所述第一波段光信号波长相同的光信号；

所述第三光隔离器18，用于将所述第二波段光信号和所述待输出光信号单向传输至所述第二掺铒光纤15；

所述第二掺铒光纤15，用于根据所述第二掺铒光纤15的长度，将所述第二波段光信号中的第四子波段光信号转化为第二预设波段光信号，将所述第二预设波段光信号以及所述第二波段光信号中除所述第四子波段光信号外的光信号添加至所述待输出光信号中，并将所述待输出光信号单向输出。

在本申请实施例中，第二掺铒光纤的输出端设置有第四光隔离器19，第四光隔离器19可将第二掺铒光纤15中的光信号进行单向输出至输出端。

在本申请实施例中，当第二铒镱双包层光纤吸收第二泵浦光信号，形成自发辐射，将第二泵浦光信号转化为与第一波段光信号波长相同的第二波段光信号时，就将该第二波段光信号通过第二合束器传输至第三光隔离器，第三光隔离器将该第二波段光信号单向传输至第二掺铒光纤，第二掺铒光纤就根据第二掺铒光纤的长度，将第二波段光信号中的第四子波段光信号转化为第二预设波段光信号，并将该第二预设波段光信号也添加至待输出光信号中，通过第四光隔离器将该待输出光信号进行单向传输至光信号输出装置的输出端。

需要说明的是，第二波段光信号为与第一波段光信号波长相同的光信号，当第一波段光信号包括L波段光信号和C波段光信号时，则第二波段光信号也包括L波段光信号和C波段光信号。第二预设波段光信号为与第一子波段光信号波段范围相同的光信号，都为L波段光信号。第四子波段光信号可以为第二波段光信号中的C波段光信号。根据第二掺铒光纤的长度，将第四子波段光信号转化为第二预设波段光信号可以为：根据第二掺铒光纤的长度将C波段光信号转化为L波段光信号。

可选的，所述激光发射器11包括：多模泵浦激光发射器111和多模耦合器112；

其中，所述多模泵浦激光发射器111的输出端与所述多模耦合器112的输入端连接；所述多模耦合器112的输出端和所述第一泵浦器12以及所述第二泵浦器13连接；

所述多模泵浦激光发射器111，用于发射泵浦光信号；

所述多模耦合器112，用于将所述泵浦光信号分成第一泵浦光信号和第二泵浦光信号；并将所述第一泵浦光信号传输至所述第一泵浦器12，将所述第二泵浦光信号传输至所述第二泵浦器13。

在本申请实施例中，激光发射器包括：多模泵浦激光发射器和多模耦合器，多模泵浦激光发射器的输出端与多模耦合器的输入端连接，多模耦合器包括两个输出端：第一输出端和第二输出端，其中第一输出端与第一泵浦器连接，第二输出端与第二泵浦器连接。

在本申请实施例中，当多模泵浦激光发射器启动后，多模泵浦激光发射器就开始产生泵浦光信号，并将产生的多模泵浦光信号传输至多模耦合器，多模耦合器将接收到的泵浦光信号按照预设规则进行划分，得到第一泵浦光信号和第二泵浦光信号，并将第一泵浦光信号传输至第一泵浦器，将第二泵浦光信号传输至第二泵浦器。

示例性地，多模泵浦激光发射器可以为Lumentum的L4系列的大功率泵浦激光发射器，该多模泵浦激光发射器的输出功率可以为10W，中心波长可以为940nm，当多模泵浦激光发射器启动后，多模泵浦激光发射器就开始发射波长为940nm的泵浦光信号。

需要说明的是，预设规则为可以为泵浦光信号的转化规则。

示例性地，多模耦合器也可以为大功率的多模耦合器，其最大承载功率可以大于10W，预设规则可以为将泵浦光信号分成20％的泵浦光信号和80％的泵浦光信号，若预设规则为将泵浦光信号分成20％的泵浦光信号和80％的泵浦光信号时，将20％的泵浦光信号作为第一泵浦光信号传输至第一泵浦器，将80％的泵浦光信号作为第二泵浦光信号传输至第二泵浦器，预设规则还可以为将泵浦光信号分成两份50％的泵浦光信号，具体的预设规则可根据实际进行确定，本申请实施例对此不做限定。

可以理解的是，通过利用第一铒镱双包层光纤将吸收的第一泵浦光信号转化为第一波段光信号，由于第一铒镱双包层光纤中不仅存在饵粒子，还包括镱粒子，通过铒、镱粒子共同吸收泵浦光信号，使得铒、镱粒子能够跃迁到高能级状态，当铒、镱粒子从高能级状态跳跃到稳定状态时，可以产生功率较大的第一子波段光信号，由于处于高能级状态的铒、镱粒子可以跳跃至不同的能级处，使得铒镱双包层光纤产生不同波段的光信号，增加了第一子波段光信号的带宽，当第二铒镱双包层光纤吸收第二泵浦光信号时，可根据接收到的第一子波段光信号的波段范围，产生更多的与第一子波段光信号的波段范围相同的光信号，提高了第一子波段光信号的输出功率。

实施例二

本申请实施例提供一种光信号输出方法，应用于光信号输出装置，如图3所示，该方法包括：

S101、发射第一泵浦光信号和第二泵浦光信号。

本申请实施例提供的一种光信号输出装置适用于利用掺稀土元素光纤的ASE光谱产生L波段光信号的ASE光信号的场景下。

在本申请实施例中，当光信号输出装置启动后，光信号输出装置就产生了泵浦光信号，光信号输出装置按照预设规则将产生的泵浦光信号转化为第一泵浦光信号和第二泵浦光信号，并发射第一泵浦光信号和第二泵浦光信号。

需要说明的是，预设规则为可以为泵浦光信号的转化规则。

示例性地，预设规则可以为将泵浦光信号分成20％的泵浦光信号和80％的泵浦光信号，若预设规则为将泵浦光信号分成20％的泵浦光信号和80％的泵浦光信号时，则可设置将20％的泵浦光信号作为第一泵浦光信号，将80％的泵浦光信号作为第二泵浦光信号，预设规则还可以为将泵浦光信号分成两份50％的泵浦光信号，具体的预设规则可根据实际进行确定，本申请实施例对此不做限定。

需要说明的是，第一泵浦光信号和第二泵浦光信号为波长相同的泵浦光信号。如第一泵浦光信号的波长为940nm时，则第二泵浦光信号的波长也是940nm。

S102、将第一泵浦光信号转化为第一波段光信号。

在本申请实施例中，光信号输出装置中设置有第一铒镱双包层光纤，当光信号输出装置获取到第一泵浦光信号时，就利用第一铒镱双包层光纤吸收第一泵浦光信号，形成自发辐射，铒镱双包层光纤中的铒镱粒子就发生跃迁，到达高能级状态，由于该高能级状态为不稳定状态能级，铒镱粒子从该高能级状态跳到稳定的低能级状态时，会释放能量，形成自发辐射，产生第一波段光信号。

需要说明的是，第一波段光信号为波段范围较宽的光信号，如第一波段光信号可以为波段范围为1528-1621nm的光信号。

示例性地，第一泵浦光信号的波长可以为940nm，第一波段光信号的波段范围可以为1528-1621nm，则当光信号输出装置吸收了波长为940nm的第一泵浦光信号后，就形成自发辐射，将该波长为940nm的第一泵浦光信号转化为了波段范围为1528-1621nm的第一波段光信号。

S103、根据第一子波段光信号的波长范围，将第二泵浦光信号转化为与第一子波段光信号波长相同的第一目标波段光信号，第一子波段光信号为第一波段光信号中部分波段的光信号。

在本申请实施例中，光信号输出装置中还设置有第二铒镱双包层光纤，当光信号输出装置获取到第二泵浦光信号时，就利用第二铒镱双包层光纤吸收第二泵浦光信号，使得第二铒镱双包层光纤中的铒镱粒子跃迁到高能级状态，由于该高能级状态为不稳定状态能级，铒镱粒子从该高能级状态跳到稳定的低能级状态时，会释放能量，当光信号输出装置接收到第一子波段光信号时，形成受激辐射，根据接收到的第一子波段光信号的波长范围，产生与第一子波段光信号的波长范围相同的光信号，即第一目标波段光信号，并输出该第一目标波段光信号和第一子波段光信号。

需要说明的是，第一子波段光信号为第一波段光信号中部分波段的光信号；第一目标波段光信号为与该第一子波段光信号波段范围相同的光信号。

示例性地，第一波段光信号的波长范围可以为1528-1621nm，则第一子波段光信号的波长范围可以为1563-1621nm，当光信号输出装置获取到第二泵浦光信号和第一子波段光信号时，就吸收该第二泵浦光信号，根据第一子波段光信号的波段范围1563-1621nm，产生与第一子波段光信号的波长相同的第一目标波段光信号，即，该第一目标波段光信号的波段范围1563-1621nm。

S104、输出第一目标波段光信号和第一子波段光信号。

在本申请实施例中，当光信号输出装置得到第一目标波段光信号和第一子波段光信号时，光信号输出装置就将该第一目标波段光信号和第一子波段光信号进行输出。

在本申请实施例中，在步骤S102之后，光信号输出装置对第一波段光信号中的第二子波段光信号进行处理的过程，具体实施步骤如图4所示，包括：

S105、将第一波段光信号中的第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号，第二子波段光信号为第一波段光信号中除第一子波段光信号外的光信号，第一预设波段光信号为与第一子波段光信号的波长相同的光信号。

在本申请实施例中，光信号输出装置中设置有掺铒光纤，当光信号输出装置产生第一波段光信号时，就利用该掺铒光纤的长度将第一波段光信号中的第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号。

需要说明的是，第一预设波段光信号与第一子波段光信号的波长相同的光信号。

需要说明的是，掺铒光纤的长度影响着第二子波段光信号的转化结果，可设置掺铒光纤的长度，将第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号。

示例性地，当掺铒光纤的长度为16.5m时，掺铒光纤可将波段范围为1528-1562nm的光信号转化为波段范围为1563-1621nm的光信号，则当第二子波段光信号的波段范围为1528-1562nm时，该第二子波段光信号经过掺铒光纤后，可得到波段范围为1563-1621nm的光信号。

S106、输出第一预设波段光信号。

在本申请实施例中，当光信号输出装置得到第一预设波段光信号时，光信号输出装置就将该第一预设波段光信号进行输出。

可以理解的是，通过将第一泵浦光信号转化为第一波段光信号，第一波段光信号中包括第一子波段光信号，当光信号输出装置接收到第二泵浦光信号时，可根据第一子波段光信号的波段范围，将第二泵浦光信号转化为与第一子波段光信号的波段范围相同的光信号，提高了第一子波段光信号的输出功率。

本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，上述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，应用于光信号输出装置，该计算机程序实现如实施例二所述的光信号输出方法。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光信号输出装置，其特征在于，所述装置包括：

激光发射器；

与所述激光发射器连接的第一泵浦器和第二泵浦器，所述第一泵浦器包括第一铒镱双包层光纤，所述第二泵浦器包括第二铒镱双包层光纤；

所述激光发射器，用于发射第一泵浦光信号和第二泵浦光信号；并将所述第一泵浦光信号传输至所述第一泵浦器；将所述第二泵浦光信号传输至所述第二泵浦器；

所述第一泵浦器，用于利用所述第一铒镱双包层光纤吸收所述第一泵浦光信号，将所述第一泵浦光信号转化为第一波段光信号，将第一子波段光信号传输至所述第二泵浦器；所述第一子波段光信号为所述第一波段光信号中部分波段的光信号；

所述第二泵浦器，用于利用所述第二铒镱双包层光纤吸收所述第二泵浦光信号，根据所述第一子波段光信号的波长范围，将所述第二泵浦光信号转化为与所述第一子波段光信号波长相同的第一目标波段光信号，并将所述第一目标波段光信号和所述第一子波段光信号进行输出。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：与所述第一泵浦器和所述第二泵浦器连接的光转化器；

所述光转化器的输入端通过第一光隔离器与所述第一泵浦器的输出端连接，所述光转化器的输出端通过第二光隔离器与所述第二泵浦器的输入端连接；

所述第一光隔离器，用于将所述第一波段光信号单向传输至光转化器；

所述光转化器，用于将所述第一波段光信号中的第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号；将所述第一子波段光信号和所述第一预设波段光信号传输至所述第二光隔离器，所述第一预设波段光信号为与所述第一子波段光信号的波长相同的光信号；所述第二子波段光信号为所述第一波段光信号中除所述第一子波段光信号外的光信号；

所述第二光隔离器，用于将所述第一预设波段光信号和所述第一子波段光信号单向传输至所述第二泵浦器的输入端。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光转化器包括：增益平坦滤波器和第一掺铒光纤；

所述第一掺铒光纤的输入端与所述第一光隔离器的输出端连接，所述第一掺铒光纤的输出端与所述增益平坦滤波器的输入端连接，所述增益平坦滤波器的输出端与所述第二光隔离器的输入端连接；

所述第一掺铒光纤，用于根据所述第一掺铒光纤的长度，将所述第二子波段光信号转化为所述第一预设波段光信号，并将所述第一预设波段光信号和所述第一子波段光信号传输至所述增益平坦滤波器；

所述增益平坦滤波器，用于滤除第一子波段光信号和所述第一预设波段光信号中增益不满足预设增益的光信号，并将所述第一子波段光信号和所述第一预设波段光信号传输至所述第二光隔离器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一泵浦器还包括：与所述第一铒镱双包层光纤连接的第一合束器；与所述第一合束器连接的反射镜；所述第一合束器包括第一泵浦端；

其中，所述反射镜与所述第一合束器的输入端连接；所述第一合束器的输出端与所述第一铒镱双包层光纤的输入端连接；所述第一泵浦端与所述激光发射器的第一输出端连接；

所述第一合束器，用于通过所述第一泵浦端将所述第一泵浦光信号传输至所述第一铒镱双包层光纤；

所述第一铒镱双包层光纤，还用于吸收第一子泵浦光信号，将所述第一子泵浦光信号转化为所述第一波段光信号，所述第一波段光信号包括第一光信号和第二光信号；将所述第一光信号通过所述第一合束器传输至所述反射镜，将所述第二光信号中的所述第一子波段光信号传输至所述第二泵浦器；当接收到所述反射镜反射的所述第一光信号时，吸收第二子泵浦光信号，根据所述第一光信号的波长范围，将所述第二子泵浦光信号转化为第三光信号；将所述第三光信号中的所述第一子波段光信号传输至所述第二泵浦器；所述第三光信号为与所述第一波段光信号的波长相同的光信号；所述第一泵浦光信号包括：所述第一子泵浦光信号和所述第二子泵浦光信号；

所述反射镜，用于将所述第一光信号进行反射，通过所述第一合束器传输至所述第一铒镱双包层光纤。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二泵浦器还包括：与所述第二铒镱双包层光纤连接的第二合束器，所述第二合束器包括第二泵浦端；

其中，所述第二铒镱双包层光纤的输出端与所述第二合束器的输入端连接；所述第二泵浦端与所述激光发射器的第二输出端连接；

所述第二合束器，用于通过所述第二泵浦端将所述第二泵浦光信号传输至所述第二铒镱双包层光纤；

所述第二铒镱双包层光纤，用于吸收所述第二泵浦光信号，根据所述第一子波段光信号的波长范围，将所述第二泵浦光信号转化为与所述第一子波段光信号波长相同的第一目标波段光信号，并通过所述第二合束器将所述第一目标波段光信号、所述第一子波段光信号和所述第一预设波段光信号组成待输出光信号进行输出。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：与所述第二合束器连接的第二掺铒光纤，所述第二合束器与所述第二掺铒光纤通过第三光隔离器连接；

所述第二铒镱双包层光纤，还用于吸收所述第二泵浦光信号，将所述第二泵浦光信号转化为第二波段光信号；所述第二波段光信号为与所述第一波段光信号波长相同的光信号；

所述第三光隔离器，用于将所述第二波段光信号和所述待输出光信号单向传输至所述第二掺铒光纤；

所述第二掺铒光纤，用于根据所述第二掺铒光纤的长度，将所述第二波段光信号中的第四子波段光信号转化为第二预设波段光信号，将所述第二预设波段光信号以及所述第二波段光信号中除所述第四子波段光信号外的光信号添加至所述待输出光信号中，并将所述待输出光信号单向输出。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光发射器包括：多模泵浦激光发射器和多模耦合器；

其中，所述多模泵浦激光发射器的输出端与所述多模耦合器的输入端连接；所述多模耦合器的输出端和所述第一泵浦器以及所述第二泵浦器连接；

所述多模泵浦激光发射器，用于发射泵浦光信号；

所述多模耦合器，用于将所述泵浦光信号分成第一泵浦光信号和第二泵浦光信号；并将所述第一泵浦光信号传输至所述第一泵浦器，将所述第二泵浦光信号传输至所述第二泵浦器。

8.一种光信号输出方法，其特征在于，所述方法包括：

发射第一泵浦光信号和第二泵浦光信号；

将所述第一泵浦光信号转化为第一波段光信号；

根据第一子波段光信号的波长范围，将所述第二泵浦光信号转化为与所述第一子波段光信号波长相同的第一目标波段光信号，所述第一子波段光信号为所述第一波段光信号中部分波段的光信号；

输出所述第一目标波段光信号和所述第一子波段光信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将所述第一泵浦光信号转化为第一波段光信号之后，所述方法还包括：

将所述第一波段光信号中的第二子波段光信号转化为第一预设波段光信号，所述第二子波段光信号为所述第一波段光信号中除所述第一子波段光信号外的光信号，所述第一预设波段光信号为与所述第一子波段光信号的波长相同的光信号；

输出所述第一预设波段光信号。

10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，应用于光信号输出装置，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求8至9任一项所述的方法。