一種用于增強(qiáng)光纖放大器輸出的反饋濾波光路的制作方法
【專利摘要】一種用于增強(qiáng)光纖放大器輸出的反饋濾波光路，涉及光纖放大領(lǐng)域。包括信號(hào)光源、第一隔離器、第一波分復(fù)用器、第二波分復(fù)用器、可調(diào)濾波器、泵浦光濾波器、鉺鐿雙包層增益光纖、泵浦光耦合器、泵浦光源和第二隔離器；第一波分復(fù)用器串接在第一隔離器和泵浦光濾波器之間，第二波分復(fù)用器串接在泵浦光耦合器的信號(hào)輸出端與第二隔離器之間，可調(diào)濾波器串接在第一波分復(fù)用器與第二波分復(fù)用器之間。本實(shí)用新型可以使一般的鉺鐿增益光纖泵浦光強(qiáng)度提升15%而不會(huì)降低最終輸出信號(hào)質(zhì)量，最終輸出放大信號(hào)可以在原有基礎(chǔ)上提升20%，從而使得鉺鐿光纖的性能更加優(yōu)越。
【專利說明】—種用于增強(qiáng)光纖放大器輸出的反饋濾波光路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光纖放大領(lǐng)域，具體為一種用于增強(qiáng)光纖放大器輸出的反饋濾波光路。
【背景技術(shù)】
[0002]鉺鐿共摻雙包層光纖放大器廣泛應(yīng)用于光纖通訊領(lǐng)域，包括在光纖遠(yuǎn)距離傳輸之前的預(yù)防大，在傳輸過程中的中繼放大，以及在解決光纖入戶問題時(shí)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)分流放大。由于通訊過程中廣泛使用的是1550 nm為中心波長的信號(hào)光，在稀土中只有鉺離子有與之匹配的能級(jí)結(jié)構(gòu)，為了改善鉺離子對(duì)泵浦光吸收強(qiáng)度弱的缺點(diǎn)，通常同時(shí)摻進(jìn)鐿離子，這樣通過鐿離子吸收泵浦光后將能量傳遞給鉺離子最終達(dá)到對(duì)1550 nm信號(hào)光比較好的放大效果。同樣，在以1550 nm為中心波長的激光器中應(yīng)用同樣的原理可以得到比較理想的激光強(qiáng)度。
[0003]但是這種鉺鐿共摻光纖在對(duì)種子光進(jìn)行放大時(shí)，隨著泵浦光強(qiáng)度的增強(qiáng)，鐿離子的自激輻射會(huì)迅速增強(qiáng)，這種自激輻射一方面浪費(fèi)了泵浦光能量，使得放大器的能量利用率無法有效提高，另一方面由于對(duì)信號(hào)光的污染和熱效應(yīng)等原因使得泵浦光的能量無法進(jìn)一步提高，這在很大程度上限制了放大器的最大輸出功率，如果能通過某種方法降低鐿離子的自激輻射強(qiáng)度，減小因鐿離子自激輻射而損失的光能量，將會(huì)提高鉺鐿光纖的能量利用率，更進(jìn)一步地，也能提高放大器或者激光器的最大輸出功率，從而其在光纖通訊中或者這激光應(yīng)用中能夠發(fā)揮更加卓越的性能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠使一般的鉺鐿增益光纖泵浦光功率提升15%而不會(huì)降低最終輸出信號(hào)質(zhì)量，最終輸出放大信號(hào)功率可以在原有基礎(chǔ)上提升20%，從而使得鉺鐿光纖的性能更加優(yōu)越的用于增強(qiáng)光纖放大器輸出的反饋濾波光路。
[0005]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:一種用于增強(qiáng)光纖放大器輸出的反饋濾波光路，其特征在于:包括信號(hào)光源、第一隔離器、第一波分復(fù)用器、第二波分復(fù)用器、可調(diào)濾波器、泵浦光濾波器、鉺鐿雙包層增益光纖、泵浦光耦合器、泵浦光源和第二隔離器；第一隔離器連接信號(hào)光源，第一隔離器的輸出端與泵浦光濾波器的一端連接，泵浦光濾波器的另一端與鉺鐿雙包層增益光纖的一端連接，鉺鐿雙包層增益光纖的另一端與泵浦光耦合器的合束端連接，泵浦耦合器的輸入端連接有泵浦光源，泵浦光耦合器的信號(hào)輸出端連接有第二隔離器；所述第一波分復(fù)用器和第二波分復(fù)用器分別設(shè)置有1550 nm信號(hào)輸入端、1040 nm激光輸入端和輸出端，所述第一波分復(fù)用器串接在第一隔離器和泵浦光濾波器之間，第一波分復(fù)用器的1550 nm信號(hào)輸入端與第一隔離器連接,第一波分復(fù)用器的輸出端與泵浦光濾波器連接；所述第二波分復(fù)用器串接在泵浦光耦合器的信號(hào)輸出端與第二隔離器之間，第二波分復(fù)用器的1550 nm信號(hào)輸入端連接第二隔離器，第二波分復(fù)用器的輸出端連接泵浦光耦合器；所述可調(diào)濾波器的一端與第一波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端連接，可調(diào)濾波器的另一端與第二波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端連接。
[0006]優(yōu)化地，在上述技術(shù)方案的第一波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端與可調(diào)濾波器之間串接有輸出I禹合器，輸出I禹合器的輸入端與第一波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端連接，所述輸出耦合器的輸出端連接可調(diào)濾波器，輸出耦合器還設(shè)置有用于探測輸出的接口。
[0007]優(yōu)化地，在上述技術(shù)方案的第二波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端與可調(diào)濾波器之間串接有光衰減器。
[0008]優(yōu)化地，在上述技術(shù)方案的第一波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端與可調(diào)濾波器之間串接有輸出耦合器，第二波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端與可調(diào)濾波器之間串接有光衰減器。
[0009]本實(shí)用新型在第一隔離器和泵浦光濾波器之間串接第一波分復(fù)用器，在泵浦光耦合器的信號(hào)輸出端與第二隔離器之間串接第二波分復(fù)用器，可以從鐿離子自激輻射發(fā)出的光中過濾出一部分光波然后反饋給鉺鐿雙包層增益光纖部分，通過這部分反饋光，可有效抑制鉺鐿雙包層增益光纖中鐿離子的自激輻射強(qiáng)度，進(jìn)一步地，也把鐿離子自激輻射損耗掉的一部分光能量再次集中起來送回到鉺鐿增益光纖中，提高了增益光纖對(duì)泵浦光的吸收利用率，由此增加了光纖放大器的輸出功率。更進(jìn)一步地，由于有效抑制了鐿離子的自激輻射，減少光纖傳輸電路中的信號(hào)光雜光減少，熱效應(yīng)降低，所以允許使用強(qiáng)度更加強(qiáng)的泵浦光對(duì)鉺鐿雙包層增益光纖進(jìn)行泵浦，由此進(jìn)一步增大了鉺鐿雙包層增益光纖的增大輸出光強(qiáng)。
[0010]本實(shí)用新型可以使一般的鉺鐿增益光纖泵浦光強(qiáng)度提升15%而不會(huì)降低最終輸出信號(hào)質(zhì)量，最終輸出放大信號(hào)可以在原有基礎(chǔ)上提升20%，從而使得鉺鐿光纖的性能更加優(yōu)越。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為第一實(shí)施例的工作原理圖；
[0012]圖2為第二實(shí)施例的工作原理圖；
[0013]圖3為第三實(shí)施例的工作原理圖；
[0014]圖4為第四實(shí)施例的工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]第一實(shí)施例:
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型包括鉺鐿光纖放大器的基本放大光路I和反饋濾波電路
2,鉺鐿光纖放大器的基本放大光路I包括信號(hào)光源3、第一隔離器4、泵浦光濾波器5、鉺鐿雙包層增益光纖6、泵浦光耦合器7、泵浦光源8和第二隔離器9 ;第一隔離器4連接信號(hào)光源3,信號(hào)光源3用于產(chǎn)生激發(fā)鉺鐿光纖1550 nm波段信號(hào)光的種子光；第一隔離器4的輸出端與泵浦光濾波器5的一端連接，泵浦光濾波器5的另一端與鉺鐿雙包層增益光纖6的一端連接，鉺鐿雙包層增益光纖6的另一端與泵浦光耦合器7的合束端連接，泵浦耦合器7的輸入端連接有泵浦光源8，泵浦光耦合器7的信號(hào)輸出端連接有第二隔離器9。
[0017]反饋濾波電路2主要包括第一波分復(fù)用器10、第二波分復(fù)用器11和可調(diào)濾波器12 ;第一波分復(fù)用器10和第二波分復(fù)用器11分別設(shè)置有1550 nm信號(hào)輸入端、1040 nm信號(hào)輸入端和輸出端，第一波分復(fù)用器10串接在第一隔離器4和泵浦光濾波器5之間,第一波分復(fù)用器10的1550 nm信號(hào)輸入端與第一隔離器4連接,第一波分復(fù)用器10的輸出端與泵浦光濾波器5連接；所述第二波分復(fù)用器11串接在泵浦光耦合器7的信號(hào)輸出端與第二隔離器9之間，第二波分復(fù)用器11的1550 nm信號(hào)輸入端連接第二隔離器9，第二波分復(fù)用器11的輸出端連接泵浦光耦合器7 ;可調(diào)濾波器12的一端與第一波分復(fù)用器10的1040nm信號(hào)輸入端連接,可調(diào)濾波器12的另一端與第二波分復(fù)用器11的1040 nm信號(hào)輸入端連接。
[0018]本實(shí)用新型在第一隔離器4和泵浦光濾波器5之間串接第一波分復(fù)用器10，在泵浦光耦合器7的信號(hào)輸出端與第二隔離器9之間串接第二波分復(fù)用器11，使得1040 nm波段的光可以從第二波分復(fù)用器11進(jìn)入鉺鐿雙包層增益光纖6，通過鉺鐿雙包層增益光纖6后從第一波分復(fù)用器10分離出原光纖路徑，分離出來的1040 nm光經(jīng)過可調(diào)濾波器12的濾波、第二波分復(fù)用器11再次進(jìn)入鉺鐿雙包層增益光纖6，由此組成一個(gè)1040 nm光的回路，在這個(gè)回路的作用下，利用鐿離子自激輻射光中的1040 nm波段光分量不斷通過鉺鐿雙包層增益光纖6，通過激發(fā)鉺離子將能量相1550 nm的信號(hào)轉(zhuǎn)化，從而對(duì)鐿離子的自激輻射產(chǎn)生抑制作用，增加泵浦光吸收利用率和激光的最大輸出量。
[0019]在本實(shí)用新型中，反饋濾波電路2中的可調(diào)濾波器12設(shè)定為1040 nm是因?yàn)橥ㄟ^實(shí)驗(yàn)證明1040 nm波段的光作為回饋光效果是最好的，如果使用1050 nm或者1030 nm，同樣也會(huì)達(dá)到提高泵浦利用率和增強(qiáng)放大信號(hào)輸出的作用，但都不如1040 nm的濾波器效果
理相
[0020]第二實(shí)施例:
[0021]如圖2所示，實(shí)施例2與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，不同點(diǎn)在于:在實(shí)施例1的第一波分復(fù)用器13的1040 nm信號(hào)輸入端與可調(diào)濾波器15之間串接有輸出耦合器14。為了監(jiān)測回路中的1040 nm信號(hào)光的強(qiáng)度，在1040 nm光導(dǎo)出第一波分復(fù)用器13后通過輸出耦合器14把回路中的一部分光導(dǎo)出，從而可以實(shí)時(shí)觀測回路中的光強(qiáng)度。
[0022]第三實(shí)施例:
[0023]如圖3所示，實(shí)施例3與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基本相同，不同點(diǎn)在于:在實(shí)施例1的第二波分復(fù)用器16的1040 nm信號(hào)輸入端與可調(diào)濾波器18之間串接有光衰減器17。為了可以控制回路中的1040 nm光的強(qiáng)度，在1040 nm光從可調(diào)濾波器18向第二波分復(fù)用器16傳輸?shù)倪^程中加入光衰減器17，以控制1040 nm光的強(qiáng)度使之在不同的條件下都能達(dá)到最
佳效果。
[0024]第四實(shí)施例:
[0025]如圖4所示，實(shí)施例4與實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)基本相同，不同點(diǎn)在于:在實(shí)施例3的第一波分復(fù)用器19的1040 nm輸入端與可調(diào)濾波器21之間串接有輸出耦合器20，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能操作控制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于增強(qiáng)光纖放大器輸出的反饋濾波光路，其特征在于:包括信號(hào)光源、第一隔離器、第一波分復(fù)用器、第二波分復(fù)用器、可調(diào)濾波器、泵浦光濾波器、鉺鐿雙包層增益光纖、泵浦光耦合器、泵浦光源和第二隔離器；第一隔離器連接信號(hào)光源，第一隔離器的輸出端與泵浦光濾波器的一端連接，泵浦光濾波器的另一端與鉺鐿雙包層增益光纖的一端連接，鉺鐿雙包層增益光纖的另一端與泵浦光耦合器的合束端連接，泵浦耦合器的輸入端連接有泵浦光源，泵浦光耦合器的信號(hào)輸出端連接有第二隔離器；所述第一波分復(fù)用器和第二波分復(fù)用器分別設(shè)置有1550 nm信號(hào)輸入端、1040 nm激光輸入端和輸出端,所述第一波分復(fù)用器串接在第一隔離器和泵浦光濾波器之間，第一波分復(fù)用器的1550 nm信號(hào)輸入端與第一隔離器連接，第一波分復(fù)用器的輸出端與泵浦光濾波器連接；所述第二波分復(fù)用器串接在泵浦光I禹合器的信號(hào)輸出端與第二隔離器之間，第二波分復(fù)用器的1550 nm信號(hào)輸入端連接第二隔離器，第二波分復(fù)用器的輸出端連接泵浦光耦合器；所述可調(diào)濾波器的一端與第一波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端連接，可調(diào)濾波器的另一端與第二波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于增強(qiáng)光纖放大器輸出的反饋濾波光路，其特征在于:所述第一波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端與可調(diào)濾波器之間串接有輸出f禹合器,輸出率禹合器的輸入端與第一波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端連接,所述輸出f禹合器的輸出端連接可調(diào)濾波器，輸出耦合器還設(shè)置有用于探測輸出的接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于增強(qiáng)光纖放大器輸出的反饋濾波光路，其特征在于:所述第二波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端與可調(diào)濾波器之間串接有光衰減器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于增強(qiáng)光纖放大器輸出的反饋濾波光路，其特征在于:所述第二波分復(fù)用器的1040 nm信號(hào)輸入端與可調(diào)濾波器之間串接有光衰減器。
【文檔編號(hào)】H01S3/067GK203787755SQ201420162431
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】宋峰, 馮鳴, 賈文章, 張衛(wèi)國, 張洪泉, 陳侃松 申請(qǐng)人:江蘇西貝電子網(wǎng)絡(luò)有限公司