CN1243265A - 使用残余抽运光的两级掺铒光纤放大器 - Google Patents
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Abstract
提供一种使用残余抽运光的两级掺铒光纤放大器(EDFA)。这种使用残余抽运光的两级掺铒光纤放大器包括第一掺铒光纤放大单元用于多路复用从后级收到的残余抽运光和收到的信号光,通过残余抽运光将输入信号光放大;以及第二掺铒光纤放大单元,用于接收由激射光源产生的抽运光和由第一掺铒光纤放大单元输出的信号光,将其进行多路复用后,放大由第一掺铒光纤放大单元输出的信号光,输出残余抽运光到第一掺铒光纤放大单元。
Description
本发明涉及一种使用残余抽运光的两级掺铒(铒)光纤放大器(EDFA)，特别是涉及一种两级光纤放大器：其中，前级光纤放大器是在后级光纤放大器被激发后利用残余抽运光来激发的，从而放大信号光。
在光学传输***中，掺铒光纤放大器可将在传输过程中已衰减的光学信号直接放大而无需将光学信号转化为电学信号。
图1即显示了使用上述两级光纤放大器将光学信号放大的结构图。图1中所显示的光纤放大器包括一个输入接口100、一个第一分配器110、一个第一光电二极管120、一个控制器130、一个第一激射光源140、一个第一掺铒光纤放大单元150、一个第二激射光源160、一个第二掺铒光纤放大单元170、一个第二分配器180、一个第二光电二极管190、以及一个输出接口195。
光纤放大器的工作过程如下：当信号光通过输入接口100进入时，第一分配器110根据预置比例分配信号光。第一光电二极管120将从第一分配器110中分配出的信号光转换成电信号并将电信号输出给控制器130。在第一掺铒光纤放大单元150中，由第一激射光源140产生的第一抽运光被光信号多路复用。在这种方式中，第一掺铒光纤放大单元150将光信号进行放大。利用由第一掺铒光纤放大单元150放大过的光信号将由第二激射光源160产生的第二抽运光多路复用。在这种方式中，第二掺铒光纤放大单元170再次将已放大过的光信号进行放大。第二分配器180根据预置的比例对被第二掺铒光纤放大单元170再次放大过的光信号进行分配。第二光电二极管190将已分配出的信号光转换成电信号并将电信号输出给控制器130。控制器130通过检查从第一和第二光电二极管120和190输出的电信号的信号光的强度对第一和第二光纤放大器150和170的放大系数进行调节，并对第一和第二激射光源140和150的抽运光的强度进行调节。
然而，由于在这种两级光纤放大器中使用了两个激射光源，使得抽运光的效率降低。
为解决上述问题，本发明的目的之一在于提供一种使用来自后级的残余抽运光的两级光纤放大器，用于通过后级光纤放大器放大信号光，然后，利用残余抽运光通过前级光纤放大器放大信号光。
由此，为达到以上目的，在此提供了一种使用残余抽运光的两级掺铒光纤放大器(EDFA)，其中包括一个第一掺铒光纤放大单元，用于多路复用从后级收到的残余抽运光和收到的信号光，其中，通过残余抽运光和第二掺铒光纤放大单元将输入信号光放大，在此，第二掺铒光纤放大单元接收由激射光源产生的抽运光和由第一掺铒光纤放大单元输出的信号光，将其进行多路复用后，放大由第一掺铒光纤放大单元输出的信号光，输出残余抽运光到第一掺铒光纤放大单元。
通过参照附图对最佳实施例的详细描述，可使得本发明的上述目的和优点变得更为明显。其中：
图1是传统的两级光纤放大器的结构图。
图2A是依据本发明的使用残余抽运光的两级光纤放大器的结构图。
图2B是图2A的另一实施例。
图2C是图2A的又一实施例。
图2D是图2A的再一实施例。
以下，将参照附图对本发明的实施例进行详细描述。图2A显示了依据本发明的使用残余抽运光的两级光纤放大器的结构。图2A中的光纤放大器包括包括一个输入接口200、一个第一光电二极管210、一个第一分配器220、一个控制器230、一个第一掺铒光纤放大单元240、一个第二掺铒光纤放大单元250、一个隔离器260、一个第二光电二极管270、一个第二分配器280、以及一个输出接口290。
第一掺铒光纤放大单元240包括：一个第一波长分配多路复用器(MUX)241和一根第一掺铒纤维(EDF)242。
第二掺铒光纤放大单元250包括：一个激射光源251、一个第二多路复用器252、一个第二光纤253、一个波长多路分解器(DEMUX)254。
在上述实施例中，在第二光纤253中的信号光被放大之后，使用残余抽运光对第一光纤242中的信号光进行放大。其运作可描述如下：根据光纤放大器所需特征，激射光源251产生在800nm(纳米)、980nm、或1480nm波长上具有适当强度的抽运光。在本发明中，产生具有980nm、1480nm波长的抽运光。利用从第一光纤242接收到的信号光，第二多路复用器252多路复用由激射光源251产生的抽运光。第一和第二光纤242和253均是掺铒、稀土金属的光学纤维。由于光纤在第一特定的波长如800nm(纳米)、980nm和1480nm均有一个约60nm的宽度，且具有一个分散谱，因此光纤能够放大所接收到的具有直到大约1550nm波长带的信号光。当抽运光激发处于基态的铒离子时，被激发的铒离子的受激发射使得在光纤中出现放大现象。在这种方式中，第二光纤253通过对从激射光源251出来的抽运光的响应对信号光进行放大。多路分解器254从残余抽运光中分离出来放大过的信号光。所分离出的残余抽运光由此被提供给第一多路复用器241。
分离出的残余抽运光通过第一多路复用器241被提供给第一光纤242，由此激发第一光纤242的铒离子。通过输入接口200接收到的信号光按预置的比例被第一分配器220所分配，从而使得一部分信号光被输出给第一光电二极管210。第一光电二极管210将分配过的部分信号光转换成一种电信号并将电信号输出到控制器230。第一多路复用器241利用从多路分解器254提供的残余抽运光对从第一分配器220接收到的信号光进行多路复用。第一光纤242通过被激发的铒离子的受激发射使得信号光被放大。
第二分配器280按预置的比例对已被第二光纤253放大过的信号光进行分配，从而使得一部分信号光被输出给第二光电二极管270。第二光电二极管270将分配过的部分信号光转换成一种电信号并将电信号输出到控制器230。被第二分配器280分配过的信号光被再次放大并被输出到输出接口290。控制器230检测第一和第二光电二极管210及270的输出值。这些值显示了从输入接口200输入的信号光和从输出接口270输出的信号光的强度。根据检测的结果，控制器230通过调节从激射光源251输出的输出抽运光的强度对第一和第二光纤240和253中的放大系数进行调节。隔离器250阻止由第一和第二光纤242和253产生的放大的自发发射(ASE)受到从输出接口290指向光纤242和253的反射。
图2B是本发明的又一实施例。图2B中所示的光纤放大器的结构和运行与图2A中所示的光纤放大器的不同这处仅仅在于：在第一分配器220和第一掺铒光纤放大单元240之间引入了一个第二隔离器300。这个第二隔离器300能够阻止由第一和第二光纤242和253产生的放大的自发发射不被从输入接口200反射向光纤242和253。
图2C显示了本发明的又一实施例。图2C中所示的光纤放大器的结构和运行与图2A中所示的光纤放大器的结构和运行的唯一不同之处在于：在第一掺铒光纤放大单元240和第二掺铒光纤放大单元250之间进一步引入了一个第二隔离器302。第二隔离器302能够阻止由第二光纤253产生的放大的自发发射经过位于第二光纤253前级的无源元件指向光纤242从而影响光纤242的放大。
图2D显示了本发明的再一实施例。图2D中所示的光纤放大器的结构和运行与图2A中所示的光纤放大器的结构和运行的唯一不同之处在于：在第一分配器220和第一掺铒光纤放大单元240之间进一步引入了一个第二隔离器304以及在第一掺铒光纤放大单元240和第二掺铒光纤放大单元250之间再进一步引入了一个第三隔离器306。第二隔离器304能够阻止由第一和第二光纤242和253产生的放大的自发发射被从输入接口200向光纤进行反射。第三隔离器306能够阻止由第二光纤253产生的放大的自发发射经过位于第二光纤253前级的无源元件指向光纤242从而影响光纤242的放大。
本发明实施例中，激射光源、第一多路复用器、第二多路复用器、以及多路分解器的位置的确定是设定将激光传到第一和第二光纤实现的。然而，激射光源、第一多路复用器、第二多路复用器、以及多路分解器的位置随光纤的激射方向是可以改变的。
依据本发明，由于信号光在这种两光纤放大器中的后级放大器中被放大之后，利用从这些信号光中分离出来的残余抽运光在放大前级放大器中的信号光，在这种方式中，使得前级所需的光学增益变得更小，从而使得完全转换更为容易，而且噪音因素得到改善。另外，由于在后级中具有高强度的抽运光，使得易于得到所需的输出特征。
Claims (6)
1.一种使用残余抽运光的两级掺铒光纤放大器(EDFA)，其中包括：
一个第一掺铒光纤放大单元，用于多路复用从后级收到的残余抽运光和收到的信号光，其中，通过残余抽运光将输入信号光放大；以及
一个第二掺铒光纤放大单元，用于接收由激射光源产生的抽运光和由第一掺铒光纤放大单元输出的信号光，将其进行多路复用后，放大由第一掺铒光纤放大单元输出的信号光，输出残余抽运光到第一掺铒光纤放大单元。
2.根据权利要求1中所述的两级光纤放大器，其中的第一掺铒光纤放大单元包括：
一个第一波长分配多路复用器，用于多路复用残余抽运光和接收到的信号光；以及
一根第一掺铒纤维，用于根据多路复用过的残余抽运光来放大接收到的信号光。
3.根据权利要求1中所述的两级光纤放大器，其中的第二掺铒光纤放大单元包括：
一个激射光源，用于抽运光；
一个第二多路复用器，用于多路复用由激射光源产生的抽运光和由第一掺铒光纤放大单元输出的信号光；
一个第二光纤，用于根据多路复用过的抽运光来放大多路复用过的信号光；
一个波长分配多路分解器，用于多路分解输出信号光和第二光纤的抽运光。
4.根据权利要求1中所述的两级光纤放大器，其特征在于：在第一掺铒光纤放大单元的前级进一步包括一个隔离器以阻止由第一掺铒光纤放大单元产生放大的自发发射被反射以及被重新入射到第一掺铒光纤放大单元。
5.根据权利要求1中所述的两级光纤放大器，其特征
在于：在位于第一掺铒光纤放大单元和第二掺铒光纤放大单元之间进一步包括一个隔离器，用于阻止由第二掺铒光纤放大单元产生的放大的自发发射被反射以及被重新入射到第二掺铒光纤放大单元。
6.根据权利要求5中所述的两级光纤放大器，其特征在于：在位于第一掺铒光纤放大单元的前级进一步包括一个第二隔离器，用于阻止由第一掺铒光纤放大单元产生的放大的自发发射被反射以及被重新入射到第一掺铒光纤放大单元。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 99109617 CN1243265A (zh) | 1998-07-03 | 1999-07-01 | 使用残余抽运光的两级掺铒光纤放大器 |
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN1243265A true CN1243265A (zh) | 2000-02-02 |
Family
ID=5274023
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 99109617 Pending CN1243265A (zh) | 1998-07-03 | 1999-07-01 | 使用残余抽运光的两级掺铒光纤放大器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN1243265A (zh) |
-
1999
- 1999-07-01 CN CN 99109617 patent/CN1243265A/zh active Pending
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