專利名稱：光放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光放大器，特別涉及一種能夠均衡具有不同波長光信號的功率的光放大器。
光放大器在通信系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。當(dāng)大量數(shù)據(jù)通過光纖不需要再生地進行遠距離傳輸時，用鉺摻雜光纖放大器(EDFA)定期地放大光信號，以補償由于遠距離傳輸而造成的光信號的衰減。波分多路復(fù)用(WDM)代表一種解決這些問題的方法。在WDM中，大量數(shù)據(jù)通過幾個具有不同的波長的載波發(fā)送，從而提高傳輸?shù)乃俣群腿萘俊?br> 假設(shè)一個光載波代表一個信道，表示信號強度的光功率可以在不同的信道中各自不同地變化。如果信號被衰減并在光放大器中反復(fù)放大，或如果信號通過光網(wǎng)中不同的路徑傳輸，這些功率的差別可以非常大。
功率差別的可能原因如下(1)在不同信道中增益的不同。更進一層的困難在于，如果光放大器(如，EDFA)的增益一致性地擴大和改變，在不同波長處的增益的改變量不同。在此，一致性地擴大表示在理想原子的位置處填充增益介質(zhì)中的所有離子，即通過斯塔克譜線磁裂效應(yīng)把每個離子引入理想能級。另外，由于增益級別可能隨著時間而變化，所以難以或甚至不可能得知光放大器所工作的增益級別。另外，現(xiàn)在已有不管波長和信道如何而被增益平整或增益均衡的EDFA，包括獨立于工作條件而被增益平整和增益均衡的EDFA。但是，該增益的平整和均衡情況不夠理想。在具有許多串聯(lián)光放大器的系統(tǒng)中，即使在信道之間有微小的增益差別也是有害的，這會導(dǎo)致功率的顯著差別。
(2)由于放大器之間的損耗引起的信號衰減在不同信道中可能不同，這導(dǎo)致功率的顯著不同。對于放大來說，衰減也可能隨著時間而改變，這種改變在不同的信道或波長中可能不同，這是不可預(yù)測的。
可以得出這樣的結(jié)論，對于大多數(shù)工作條件來說不太可能同時為幾個波長的衰減補償增益(相反，對于單波長系統(tǒng)來說，只要衰減不超過從光放大器所能獲得的增益，在某些波長可以自動補償增益)。由于放大器之間的衰減可能因為不同原因隨著波長不同而改變，所以對幾個波長的衰減補償增益相當(dāng)困難。這些原因有接頭老化、功率分路器或其他光學(xué)元件與傳輸路徑的合并、色散補償光纖的合并、以及增加的微帶損耗。實際上，由于信號功率的損耗與波長之間的依賴關(guān)系不確定，對信號功率的預(yù)測也不確定，從而不可能在放大器之間損耗改變時，保證象EDFA這樣的一致性地擴大增益的放大器具有平坦的增益。
即使增益和損耗對所有信道來說總是平衡的，也就是說，即使對所有信道來說增益和損耗的和為0dB，也不能保證在所有信道中的功率相等。功率不等的原因如下(1)施加于該系統(tǒng)的信號功率可能因波長的不同而不同。
(2)不同的信號可能通過在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中按選定路線經(jīng)不同的信道傳輸。當(dāng)該信道從新合并時，它們的功率一般互不相同，除非對各個信道采用某種形式的功率控制。
(3)可以用可調(diào)節(jié)的光分接頭，這可減少信道選擇的不可預(yù)見性。
在許多應(yīng)用中，如果光放大器可以使不同信道的功率相等(自動功率均衡)而不是使增益相等。至少，功率差別可以保持在一定的限度之內(nèi)。這需要在該限度之外的具有低輸入功率的信道增益應(yīng)高于具有限度內(nèi)功率的信道增益。
商用EDFA不能使波分多路復(fù)用之間的差別均衡，因為該EDFA光纖在室溫(常溫)下是一致性地擴大增益的。結(jié)果，在一個波長處的增益幾乎與所有其他波長處的增益相同。因此，不能說高功率信道的增益小于低功率信道的增益。換句話說，增益取決于信道的波長。
相反，在非一致性地擴大增益的放大器中，在某一波長處的增益部分地獨立于在其他波長處的增益。在此，非一致性地擴大增益意味著對各個發(fā)射激光的離子斯塔克譜線磁裂分支改變。在遠程波分多路復(fù)用中，只要在其他波長處的增益不受影響，至少在一定程度上不受影響，如果信號功率在某一波長處變大，則該信號增益在該波長處的增益減小。這稱為增益壓縮或增益飽和。另一方面，如果在另一個波長有一個強的增益壓縮，則在該第一波長的增益仍然保持為高。
現(xiàn)在人們已經(jīng)提出幾種使波分多路復(fù)用功率之間的差別均衡的方法。
一種方法是通過把增益介質(zhì)(即，一種鉺摻雜光纖)冷卻到非常低的溫度實現(xiàn)的。通過把鉺摻雜光纖冷卻到液氮溫度，可以在本質(zhì)上非一致地擴大鉺增益，結(jié)果減少鉺線寬的一致性。盡管據(jù)報道該方法效果良好，但是用于冷卻所增加的設(shè)備復(fù)雜性是該方法的一大缺點。
在其他方法中，鉺增益可以保持基本上且致地擴大，該EDFA增益可以通過在EDFA的其他部分放大其他信號的波長使得該EDFA增益可以非一致地作為一個整體放大。因此，該EDF可以在室溫下工作。以使用雙芯EDFA的方法為例，由不同波長的光所通過的路徑在空間上是相分離的，因此，盡管在增益介質(zhì)中的每一點處的增益主要是一致性地擴大，增益介質(zhì)的增益可以作為一個整體有效地非一致性地擴大。該方法也有一些缺點。如，雙芯EDFA比單芯EDFA產(chǎn)生的噪聲更多，可能會出現(xiàn)不希望有的偏振(極化)關(guān)系，有相當(dāng)大的功率損耗，并且雙芯光纖的生產(chǎn)比較困難。
在另一種方法中，用于不同信道的波長可以通過波長選擇耦合器(WSC)分離，并在不同的EDF中放大。對應(yīng)于非一致性地擴大的不同增益的信道可以相互分離。這種方法的缺點是使放大器變得復(fù)雜，并且泵激功率也不能有效利用。
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠在飽和狀態(tài)下工作的光放大器，因為在不同的波長光信號在不同位置反射，并被增益介質(zhì)放大，通過使不同大損耗系統(tǒng)中(例如，用于遠程傳輸?shù)南到y(tǒng))的波分復(fù)用信道之間的功率差變得均衡以實現(xiàn)低損耗的遠程傳輸。
相應(yīng)地，為了實現(xiàn)上述目的，在此提供一種光放大器，其中包括一泵激光源；多個用于放大利用通過泵激光源產(chǎn)生的泵激光的多個波長的光信號的光纖；以及多個交替與光纖連接用于反射由該光纖所放大的不同波長光信號中的特定波長的信號的光柵，其中，當(dāng)信道中的光信號具有不同功率時，各個信道中的光信號功率被通過在不同位置用不同的放大增益放大和反射該光信號加以均衡。
為了實現(xiàn)上述目的，在此提供一種光放大器，其中包括一泵激光源；一用于利用由該泵激光源產(chǎn)生的泵激光放大連續(xù)譜光信號的光纖；以及一用于在不同部位根據(jù)不同的波長反射該放大的連續(xù)譜光信號的線性調(diào)頻光柵，其中當(dāng)連續(xù)譜光信號的功率在不同波長處是不同時，該光信號被通過在不同部位用不同的放大增益放大和反射該光信號所均衡。
為了實現(xiàn)上述目的，在此提供一種放大器，其中包括一用于在不同部位根據(jù)波長放大和反射多個波長的光信號的第一光放大單元；一用于在不同部位根據(jù)波長放大和反射多個波長的光信號的第二光放大的單元，該第二光放大單元在根據(jù)波長的放大和反射部位不同于第一光放大器；以及一用于把輸入光信號輸出到第一光放大單元的光循環(huán)器，所輸出的光信號被第一光放大單元反射到第二光放大單元，并且所輸出光信號被第二光放大單元反射到傳輸通道。
為了實現(xiàn)上述目的，在此提供一種放大器，其中包括一第一光循環(huán)器；一連接到第一光循環(huán)器用于在不同部位不同波長處放大和反射多個波長的光信號的第一光放大單元，一用于在不同部位不同波長處放大和反射多個波長的光信號的第二光放大單元，它在基于波長的放大和反射部位方面不同于第一光放大器；以及一用于接收由第一光循環(huán)器輸出并通過傳輸光纖從第一光放大單元發(fā)送的光信號并把所接收的信號輸出到第二光放大單元的第二光循環(huán)器，所輸出的光信號被第二放大單元反射到一傳輸通道。
通過參照附圖具體說明本發(fā)明的最佳實施例，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將變得更加清楚，


如下圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光放大器的方框圖；圖2A和2B表示當(dāng)四個信道的信號在圖1中的功率均衡放大單元中傳輸時的信道功率變化圖；圖3A-3D表示對于圖2所示的例子的增益和噪聲圖；圖4為本發(fā)明第二實施例的方框圖；圖5為本發(fā)明第三實施例的方框圖；圖6為用于均衡根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)譜光信號的功率的光放大器。
圖1為帶有級聯(lián)的纖維光柵的光放大器的方框圖。該光放大器包括一前置放大器100、一前置濾波器110、一光循環(huán)器120、一功率均衡放大單元130、一信道監(jiān)視器140、一后置濾波器150、以及一后置放大160。
該前置放大器100和前置濾波器110對輸入的多信道光信號進行放大和帶通濾波。光循環(huán)器120把放大和濾波后的光信號輸出到功率均衡放大單元130，并接收返回的功率被該功率均衡放大單元130均衡和放大后的光信號，并把所接收信號輸出到后置濾波器150和后置放大器160。該后置濾波器150和后置放大器160分別對該功率均衡的多信道光信號進行帶通濾波和放大。連接到該功率均衡放大單元130的信道監(jiān)視器140顯示出每個信道的添加/撤消狀態(tài)。
該功率均衡放大單元130包括多個EDF 170-175、多個帶通濾波器181-184、多個布拉格光柵191-194，每個布位格光柵具有1nm的反射帶寬以及5nm的光柵間反射波長間隔、以及用于EDF放大的泵激二極管131和132。
對于具有這種結(jié)構(gòu)的功率均衡放大單元130可以獲得如下放大增益。如果Lk表示第K條EDF的長度、fk(λ)[dB]表示第K條光纖的衰減gk*(λ)[dB/m]表示在第K條EDF中的總體反轉(zhuǎn)增益、以及αk(λ)[dB/m]表示第K的小信號的吸收譜(理論上ga*和αa與gb*和αb不同，但是假設(shè)它們是相同的)。特別地，當(dāng)把兩種不同類型的EDF結(jié)合為一個混合EDF時，假設(shè)這兩種EDF相同是有用的。功率均衡放大單元130在各波長λi處的增益Gi可以由下列方程1表達Gi=2Σk=1i[(gk*i+αki)n2,k-αki]Lk-fki]]>=2Σk=1i[gp-p,k*in2,k-αki]Lk-fki---(1)]]>當(dāng)給定fk(λi)≡fki、給定gp-p,k≡gk*+αk表示增益飄移、以及n2,k表示在第K條EDF中被激發(fā)的鉺離子的比率。
為簡單起見，假設(shè)所有EDF都相同，每個EDF的增益飄移gp-p,k≡gk*+αk都相同，則方程1可以表示為Gi=2gp-p,kiΣk=1in2,kLk-2αiΣk=1iLk-2Σk=1ifki]]>=2Σk=1i[gp-pin2,k-αi]Lk-fki]]>(2)]]>在具有這種增益的放大器中，n2,k隨著放大器擾動的變化量為Δn2,k，則增益的改變?nèi)绶匠?所示ΔGi=2Σk=1igp-p,kiΔn2,kLk=2gp-piΣk=1iΔn2,kLk------(3)]]>其中第二表達式表示EDF相同的情況。兩個波長λi和λj之間的增益改變之差Δ2Gij由下列方程4表示Δ2Gij=ΔGj-ΔGi]]>=2Σk=1igp-p,kjΔn2,kLk-2Σk=1igp-p,kiΔn2,kLk---(4)]]>=2Σk=i+1jgp-p,kjΔn2,kLk-2Σk=1igp-p,kijΔn2,kLk]]>其中Δgp-p,kij≡gjp-p,k-gip-p,k如果EDF都相同并且i小于j，方程4變?yōu)橄铝蟹匠?Δ2Gij=2gp-pjΣk=1iΔn2,kLk-2gp-p,kiΣk=1iΔn2,kLk---(5)]]>=2gp-pjΣk=i+1iΔn2,kLk-2gp-p,kijΣk=1iΔn2,kLk]]>如方程5所示，如果使用不同類型的EDF，可以獲得更好的功率均衡。如果不使用圖1中的濾波器181-184，光柵可以直接形成于EDF上，從而可以用EDF簡易形成光柵。為了便于理解，假設(shè)Δgijp-p,k=0。方程5變?yōu)橄铝蟹匠?Δ2Gij=2Σk=i+1igp-p,kjΔn2,kLk=2gp-pjΣk=i+1iΔn2,kLk----(6)]]>其中第二等號用于相同的EDF。
隨著波長間增益的改變(與方程6所示相同)，當(dāng)幾個信道的光信號被輸出到均衡放大單元130，如果第一信道比其他信道的功率小，對該信道的放大必須比其他信道的放大程度更大。假設(shè)i是低功率信道，j是高功率信道，因為對i比對j的增益壓縮小，所以Δ2Gij小于0。
在方程4的第二表達式中，Δ2Gij被分為兩項第一項對應(yīng)于對一個信道的增益壓縮的改變量；第二項對應(yīng)于對兩個信道的增益壓縮的改變量之差。如果Δ2Gij為0，則第二項消失，方程4變成方程6。功率均衡放大單元130由于對EDF的選擇不同而受到一定程度的影響，所選擇的EDF的增益對于通過EDF光柵級聯(lián)的波長比普通EDF的增益壓縮更快或更慢。上述第二項對功率均衡放大單元沒有作用，并且如果它為0，則第一項對應(yīng)于在通過該EDF光柵級聯(lián)的波長處的信號所受到的增益。這需要考慮下列四種情況。
第一種情況是當(dāng)在功率均衡放大單元中傳輸最遠的信道具有最強的信道功率。在這種情況下，傳輸最遠的光信號對以前的EDF的增益壓縮量相等，并且被再次壓縮于不通過其它波長的EDF(如，附圖標記175)中。因此，對傳輸最遠的信號的增益的壓縮比對其他波長的信號的增益壓縮程度更大。如果i小于j，則j條信道的功率加大，在這種情況下在所有的EDF中n2,k減小，因此Δn2,k小于0。該數(shù)值相對于k減小(i＜k≤j)，因此gp-p和L都大于0。相應(yīng)地，方程6中的Δ2Gij小于0。
第二種情況是當(dāng)被功率均衡放大單元的前端部分所反射的信道具有最弱的光信號功率。在這種情況下，所得結(jié)果正好與第一種情況相反。
第三種情況是被功率均衡放大單元的前端部分反射的信道具有最強的光信號功率。在這種情況下，每個光信號壓縮位于該前端部分的EDF(如，附圖標記172)的增益，其它未被反射的信號通過后續(xù)的EDF。已穿過前端的EDF的信號的功率變小，并且在后續(xù)的EDF中的增益壓縮也減小。穿過該后續(xù)EDF的信道的增益部分地從在前端EDF減小的增益的基礎(chǔ)上增加。因此，強信號使其它信道和它自身的信道在前端EDF的增益減小。但是，其它信道增益部分地在后端EDF增加。
第四種情況是在功率均衡放大單元中傳輸最遠的信道具最弱的光信號功率的情況。在這種情況下，其結(jié)果正好與第三種情況的結(jié)果相反。
在上述情況中，考慮功率均衡最差的情況，光方程式的第二項不被設(shè)為0時，由每個光柵191-194所引起的波和反射可以被確定，以在所有可能情況下實現(xiàn)功率均衡。
在要被這些光柵所反射的波長處的光信號傳輸(即，未被反射)是可以忽略的，因為光柵191-193具有足夠高的反射率。
濾波器182-184可以由衰減器或摻雜有釤離子(Sm3+)的EDF所代替，并用于兩個目的。第一，它們可以對光譜整形，使得在特定的EDF光柵(在下文中稱為片段)中某一特定的信道功率占主要地位。因此，在這些片段中的增益壓縮由該信道的功率所控制。第二，濾波器使在所有EDF中的總增益高于該功率均衡放大單元的凈增益，從而促進功率均衡。
多個光纖171-175可以為相同的EDF或用于提高性能的不同的光纖。也就是說，在以特定波長占主要的地位的特定片段中，通過選擇，使在波長處的EDF的增益飄移為高，而在其他信道波長在該片段中的增益飄移為低的光纖的性能提高。例如，可以在多個信道中以最短波長和信道為主的片段中使用硅酸磷EDF或硅酸鋁磷EDF?？梢栽诖伍L波長信道為主的片段中使用硅酸鍺EDF?？梢栽谝蚤L波長信道為主的的片段中使用硅酸鋁EDF。在此，可以在各EDF中添加釤元素以使各EDF產(chǎn)生損耗。
圖2表示當(dāng)信號在不同EDF中傳輸并由圖1中的功率均衡放大單元的各光柵所反射或穿過該光柵時的信道功率變化情況。圖2A表示在正常條件下的實驗結(jié)果，圖2B表示當(dāng)輸入功率在1550.1nm處約有3dB時的實驗結(jié)果。在該圖的上沿數(shù)字表示在特定片段中所激發(fā)的鉺離子(Er3+)的比率例。線段1、2、3和4表示分別具有波長1545.3nm、1550.1nm、1554.0nm及1559.8nm的信道的輸入功率。在信道1中，增益減小量約為1.74dB。信道2、3和4的增益的降低量分別為0.18dB、1.2dB和0.7dB。
圖3表示對于這四個信道輸入到圖1中的光放大器內(nèi)的噪聲值。一個信道的輸入功率在-17dBm附近變化，而其它三個信道的輸入功率在每種情況中都保持為-17dBm。另外，線段1、2、3和4表示分別具有波長1545.3nm、1550.1nm、1554.0nm、及1559.8nm的信道的輸入功率。在每幅圖中，上端的信道線表示增益，下端的信道線表示噪聲值。該數(shù)值表明信道1、2、3和4的輸入功率分別在圖3A至3D中變化，其它三個信道的信號功率是這樣確定的。如上文所述，當(dāng)一個信道的輸入功率被改變而其它信道的輸入功率保持不變，在每幅圖中該具有改變的輸入功率的信道增益被調(diào)整以使信道功率均衡。
圖4表示本發(fā)明的第二實施例，如圖4所示，光放大器包括一個前置放大器400、一個光循環(huán)器402、一個第一功率均衡放大單元404、一個第二功率均衡放大單元406、以及一個后置放大器408。
該前置放大器400放大輸入光信號，該光循環(huán)器402把放大后的光信號輸出到第一功率均衡放大單元404。由該第一功率均衡放大單元404所放大的光信號被再次通過光循環(huán)器402輸入到第二功率均衡放大單元406。由第二功率均衡放大單元406所放大的光信號被再次通過光循環(huán)器402輸入到后置放大器408。該后置放大器408再次放大所輸入的信號。
該第一和第二功率均衡放大單元404和406具有與圖1中所示的功率均衡放大單元130相同的結(jié)構(gòu)。在此，第二功率均衡放大單元406的光柵分布不同于第一功率均衡放大單元404的光柵分布。例如，第一功率均衡放大單元404的光柵1、2、3和4依次反射不同波長的光信號，第二功率均衡放大單元406的光柵可以按2-3-4-1、3-4-1-2、4-1-2-3、4-2-1-3、4-2-3-1、1-3-2-4或3-1-4-2的次序排列。
圖5表示本發(fā)明的第三實施例。如圖5所示，一個光放大器中包括一第一循環(huán)器500、第一功率均衡放大單元502、一通信光纖504、一第二光循環(huán)器506、以及第二功率均衡放大單元508。
第一光循環(huán)器500把輸入光信號輸出到第一功率均衡放大單元502，并接收由第一功率均衡放大單元502所均衡和放大后的光信號功率并把它通過通信光纖504輸出到下一端口。第二循環(huán)器506通過通信光纖504把光信號輸出到第二功率均衡放大單元508，并接收由第二功率均衡放大單元508所均衡和放大后的光信號功率并把它通過通信光纖504輸出到下一端口。
該第一和第二功率均衡放大單元502和508具有與圖1中所示的功率均衡放大單元130相同的結(jié)構(gòu)，它們在光柵分布上互不相同，類似于圖4中的情況。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的用于對連續(xù)譜光信號進行功率均衡的光放大器結(jié)構(gòu)。如圖6所示，一個光放大器包括一前置放大器600、一前置濾波器610、一光循環(huán)器620、一功率均衡放大單元630、一信道監(jiān)視器640、一后置放大器650、以及一后置放大器660。
前置放大器600和前置濾波器610對連續(xù)譜光信號進行放大和帶通濾波。該光循環(huán)器620把放大和濾波后的光信號輸出到功率均衡單元630，并接收回由該功率均衡放大單元630功率放大后的光信號并把所接收信號輸出到后置濾波器650。該后置濾波器650和后置放大器660對該功率均衡后的連續(xù)譜光信號進行帶通濾波和放大。信道監(jiān)視器640連接到功率均衡放大單元630，并顯示信道的添加/撤消狀態(tài)。
功率均衡放大單元630包括一EDF 631、一帶通濾波器632、一線性調(diào)頻光柵633、一第一泵激二極管634、以及一第二泵激二極管635。
該線性調(diào)頻光柵633在光柵的不同部位反射連續(xù)波段的光信號。在此，反射波長帶為20nm，其長度為1nm。當(dāng)光信號被線性調(diào)頻光柵反射時，該線性調(diào)頻光柵在其上端部位包括一個長周期光柵或炫耀光柵以使該光信號減弱。最好EDF 631也具有損耗。例如，可以用摻雜有釤元素的光纖。
但是，由于線性調(diào)頻光柵通常會使光信號發(fā)生色散，例如可以用兩個相同且方向相反的線性調(diào)頻光柵補償這種色散。
功率均衡放大單元630可以用于圖4和5中所示的光纖的功率均衡放大單元404、406、502和508。在這種情況下，用于光放大器中的功率均衡放大單元的兩個線性調(diào)頻光柵可以在相反方向被線性調(diào)頻。
在本說明書中所公開的所有特征、方法或工藝步驟除了相互排斥的以外可以相互結(jié)合。在本說明書公開的實施例可以用其他能夠?qū)崿F(xiàn)相同、等價或相似目的的實施例所代替。因此，每個所公開的實施例只是為了舉例說明，本發(fā)明不限于上述實施例。
根據(jù)本發(fā)明，在有損耗系統(tǒng)中，如用于遠程傳輸?shù)南到y(tǒng)，不同波長的光信號被在不同部位反射并由增益介質(zhì)所放大，從而可以使功率變得均衡。另外，用于光信號傳輸?shù)墓夥糯笃飨嗷ゼ壜?lián)，這樣可以在遠程傳輸中對功率進行均衡。
權(quán)利要求
1.一種光放大器，其特征在于，其中包括一泵激光源；多個用于利用該泵激光源產(chǎn)生的泵激光放大多個波長的光信號的光纖；以及多個交替連接到該光纖的光柵，用于在由光纖所放大的不同波長的光信號中反射特定波長的光信號，其中當(dāng)用于信道的光信號具有不同的功率時，該對于各信道的光信號功率被通過在不同部位以不同的放大增益放大和反射的光信號所均衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光放大器，其特征在于，其中還包括多個分別連接到用以使該通過光柵的光信號發(fā)生損耗的光柵的帶通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光放大器，其特征在于，其中還包括多個分別連接到用以使該通過光柵的光信號發(fā)生損耗的光柵的衰減器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光放大器，其特征在于，其中還包括多個分別連接到用以使該通過光柵的光信號發(fā)生損耗的光柵的摻雜有釤元素的鉺摻雜光纖(EDF)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光放大器，其特征在于，如果把一光纖和與其相連的光柵稱為一個片段，多個光纖使在特定的信道波長中的EDF的增益飄移變大，該增益飄移存在于特定信道功率比其它信道功率高的片段中的其它信道波長中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光放大器，其特征在于，在多條光纖中的一條光纖可以是由包括硅酸磷EDF、硅酸鋁磷EDF、釤摻雜硅酸磷EDF、以及釤摻雜硅酸鋁磷EDF的組中選擇的一個。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光放大器，其特征在于，其中一條光纖是由包括硅酸鍺EDF或釤摻雜硅酸鍺EDF的組中選出的一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光放大器，其特征在于，其中一條光纖是從包括硅酸鋁EDF和釤摻雜硅酸鋁EDF的組中選出的一條光纖。
9.一種光放大器，其特征在于，其中包括一泵激光源；一用于利用該泵激光源產(chǎn)生的泵激光放大連續(xù)譜光信號的光纖；以及一用于根據(jù)不同波長在不同部位反射所放大的連續(xù)譜光信號，并把所得結(jié)果輸出到光纖放大器的線性調(diào)頻光柵，其中當(dāng)連續(xù)譜光信號的功率在不同波長處各不相同時，該光信號功率被通過在不同部位的不同放大增益放大和反射所均衡。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光放大器，其特征在于，該光纖具有損耗。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光放大器，其特征在于，該光纖摻雜有釤元素。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光放大器，其特征在于，該線性調(diào)頻光柵在其上部包括一長周期光柵，用于在反射時使光信號減弱。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光放大器，其特征在于，該線性調(diào)頻光柵在其上部包括一炫耀光柵，用于在反射時使光信號減弱。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光放大器，其特征在于，該線性調(diào)頻光柵還包括一個方向相反的線性調(diào)頻光柵，以補償由該線性調(diào)頻光柵所引起的光信號的色散。
15.一種光放大器，其特征在于，其中包括用于根據(jù)不同波長在不同部位放大和反射多個波長的光信號的第一光放大單元；用于根據(jù)不同波長在不同部位放大和反射多個波長的光信號的第二光放大單元，它在根據(jù)波長的放大和反射部位不同于第一光放大器；以及用于把輸入光信號輸出到第一光放大單元的光循環(huán)器，所輸出的光信號被第一光放大單元反射到第二光放大單元，并把由第二光放大單元反射的輸入光信號輸出到傳輸通道。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光放大器，其特征在于，第一或第二光放大單元包括一泵激光源；多個用于利用該泵激光源產(chǎn)生的泵激光放大多個波長的光信號的光纖；以及多個交替連接到該光纖的光柵，用于在由光纖所放大的不同波長的光信號中反射特定波長的光信號，其中當(dāng)用于信道的光信號具有不同的功率時，該對于各信道的光信號功率通過在不同部位以不同的放大增益放大和反射的該光信號所均衡。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光放大器，其特征在于，其中包括一泵激光源；一用于利用該泵激光源產(chǎn)生的泵激光放大連續(xù)譜光信號的光纖；以及一用于根據(jù)不同波長在不同部位反射所放大的連續(xù)譜光信號，并把所得結(jié)果輸出到光纖放大器的線性調(diào)頻光柵，其中當(dāng)連續(xù)譜光信號的功率在不同波長處各不相同時，該光信號功率被通過在不同部位的用不同放大增益放大的和反射的該光信號所均衡。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光放大器，其特征在于，第一或第二光放大單元的線性調(diào)頻光柵被在相反方向線性調(diào)頻。
19.一種光放大器，其特征在于，其中包括第一光循環(huán)器；連接到第一光循環(huán)器的第一光放大單元，用于在不同部位不同波長處放大和反射多個波長的光信號；用于在不同部位反射不同波長的多個波長的光信號的第二光放大單元，它根據(jù)波長在放大和反射部位上不同于第一光放大器；以及用于通過一傳輸光纖從第一光放大單元接收由第一光循環(huán)器輸出的光信號并把所接收的光信號輸出到第二光放大單元的第二光循環(huán)器，所輸出的光信號被第二光放大單元反射到傳輸通道。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光放大器，其特征在于第一或第二光放大單元包括一泵激光源；多個用于利用該泵激光源產(chǎn)生的泵激光放大多個波長的光信號的光纖；以及多個交替連接到該光纖的光柵，用于在由光纖所放大的不同波長的光信號中反射特定波長的光信號，其中當(dāng)用于信道的光信號具有不同的功率時，該對于各信道的光信號功率被通過在不同部位以不同的放大增益放大和反射的光信號所均衡。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光放大器，其特征在于第一或第二光放大單元包括一泵激光源；一用于利用該泵激光源產(chǎn)生的泵激光放大連續(xù)譜光信號的光纖；以及一用于根據(jù)不同波長在不同部位反射所放大的連續(xù)譜光信號，并把所得結(jié)果輸出到光纖放大器的線性調(diào)頻光柵，其中當(dāng)連續(xù)譜光信號的功率在不同波長處各不相同時，該光信號功率被通過在不同部位的用不同放大增益放大和反射的光信號所均衡。
22．根據(jù)權(quán)利要求21所述的光放大器，其特征在于第一或第二光放大單元的線性調(diào)頻光柵是在相互相反的方向線性調(diào)頻的。
全文摘要
一種光放大器包括一泵激光源、多個用于利用該泵激光源產(chǎn)生的泵激光放大多個波長的光信號的光纖;以及多個交替連接到該光纖的光柵,用于在由光纖所放大的不同波長的光信號中反射特定波長的光信號,其中當(dāng)用于信道的光信號具有不同的功率時,該對于各信道的光信號被通過在不同部位以不同的放大增益放大和反射所均衡。在具有大損耗的系統(tǒng)中,不同波長光信號被在不同部位反射,并由增益介質(zhì)所放大,從而可以使功率均衡。
文檔編號H01S3/06GK1218318SQ9812474
公開日1999年6月2日 申請日期1998年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月14日
發(fā)明者拉爾斯·約翰·阿爾賓森·尼爾森, 李勇雨, 金性準 申請人:三星電子株式會社