專利名稱：光纖放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于放大光信號(hào)的光纖放大器，具體地，涉及通過將用作稀土摻雜的光纖中的激勵(lì)信號(hào)的泵浦束通過反饋環(huán)路或反射環(huán)路循環(huán)回該稀土摻雜的光纖而減少構(gòu)成光纖放大器的有源光纖量并同時(shí)改進(jìn)放大效率的光纖放大器。
已經(jīng)制出通過光纖傳輸信息的光通信技術(shù)并正在廣為應(yīng)用。能高速傳輸大量信息的光通信技術(shù)應(yīng)用在通過海底電纜的國際信息通信中，困為它們不受電磁感應(yīng)引發(fā)的信號(hào)干擾與交擾。由于最近已研制出用于光通信的多路復(fù)用與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，光通信技術(shù)正在逐漸地將它們的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到包含轉(zhuǎn)換開關(guān)之間的聲音與數(shù)據(jù)通信、有線電視或點(diǎn)播電視(VOD)在內(nèi)的高速寬帶多媒體通信的關(guān)鍵通信網(wǎng)絡(luò)中。隨著提供高速光信號(hào)傳輸與超長距離傳輸?shù)墓庑盘?hào)放大器的發(fā)展，光通信技術(shù)已得到改進(jìn)。最近已積極地進(jìn)行了關(guān)于具有用在波長多路復(fù)用中的平坦增益波長的放大器及用于圖象分布技術(shù)的高增益放大器的研究。
早期光信號(hào)放大器通過雪崩型光電二極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)來放大，并使用泵浦二極管將放大的電信號(hào)再轉(zhuǎn)換成光信號(hào)?，F(xiàn)在的光信號(hào)放大器采用稀土摻雜的光纖，因此可省略光信號(hào)放大的信號(hào)轉(zhuǎn)換過程。上述稀土摻雜光纖是以諸如Er、Pr與Nd等稀土離子摻雜有源光纖的方式構(gòu)成的。當(dāng)將具有預(yù)定波長的泵浦束提供給稀土摻雜的光纖時(shí)，便由于稀土離子的激勵(lì)而發(fā)射具有預(yù)定波長的受激光子，最終放大了通過對(duì)應(yīng)的光纖傳播的光信號(hào)。


圖1示出了采用稀土摻雜的光纖的傳統(tǒng)光纖放大器的配置。參見圖1，光信號(hào)S耦合在第一光線路1上，泵浦束P耦合在第二光線路2上，第一與第二光線路1與2作為其輸入耦合在多路復(fù)用器3上。對(duì)應(yīng)用于多路復(fù)用器3的輸出的第三光線路4通過稀土摻雜的光纖5及隔離器6連接在作為輸出線路的第四光線路7上。在這一配置中，將分別通過第一與第二光線路1與2施加的光信號(hào)S與泵浦光束P用多路復(fù)用器3互相耦合，以便將它們一起包含在對(duì)應(yīng)于多路復(fù)用器3的輸出的第三光線路4中。
光信號(hào)S及泵浦束P作用在稀土摻雜的光纖5上，在其中泵浦束P激勵(lì)摻雜在其中的稀土離子，以生成具有預(yù)定波長的受泵浦子。將這一光引入光信號(hào)S中而實(shí)現(xiàn)光放大。隔離器6防止將在光信號(hào)S反方向上前進(jìn)的并包含諸如來自位于下一級(jí)中另一條稀土摻雜的光纖的泵浦束或光信號(hào)S的反射信號(hào)引入稀土摻雜的光纖5中。
根據(jù)摻雜到光纖中的摻雜劑、摻雜劑的濃度、摻雜的光纖的長度、泵浦的波長及泵浦的輸出，確定光纖放大器的最大輸出功率。由于摻雜有稀土離子的光纖是非常昂貴的，它需要縮短。然而當(dāng)稀土摻雜的光纖變得更短時(shí)，便不足以進(jìn)行光信號(hào)的放大，并從而得不到最佳的光信號(hào)。
再者，對(duì)于通過光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)而言，作為稀土摻雜的光纖中的激勵(lì)光的泵浦束對(duì)應(yīng)于噪聲信號(hào)。從而，為了防止未消耗而留在稀土摻雜的光纖中的殘留泵浦傳輸通過光纖，傳統(tǒng)的光纖放大器在其輸出端上包含一塊反射鏡來反泵浦束。然而，反射鏡反射的不只是從稀土摻雜的光纖輸出的泵浦束，還有一部分通過光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)。從而，有可能降低光信號(hào)的輸出能級(jí)。
從而，本發(fā)明指向?qū)嵸|(zhì)上消除由相關(guān)技術(shù)的限制與缺點(diǎn)引起的一個(gè)或多個(gè)問題的光纖放大器。
本發(fā)明的目的為提供明顯地縮短其中所使用的稀土摻雜的光纖的長度的光纖放大器。
本發(fā)明的又一目的為提供不使用反射鏡便能防止殘留泵浦束從光纖放大器輸出的光纖放大器。
本發(fā)明的另一目的為提供通過優(yōu)化其放大效率來增進(jìn)所利用的電功率的效率的光纖放大器。
本發(fā)明的其它特征與優(yōu)點(diǎn)將在下面的說明中陳述，而其中的一部分將是從說明中顯而易見的，或者是可以通過實(shí)踐本發(fā)明而得知的。本發(fā)明的目的與其它優(yōu)點(diǎn)將用書面說明及其極權(quán)利要求書與附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)與獲得。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，按照本發(fā)明的第一方面的光纖放大器包括通過它傳輸光信號(hào)的光線路；設(shè)置在該光線路上的、摻雜有預(yù)定的稀土離子的稀土摻雜光纖；用于生成具有預(yù)定波長的泵浦束的泵浦束源；用于將泵浦束耦合到光線路上的第一多路復(fù)用器；用于分光通過稀土摻雜光纖輸出的泵浦束的第二多路復(fù)用器；以及用將一部分分光的泵浦束循環(huán)回到稀土摻雜光纖的泵浦束反饋裝置。
按照本發(fā)明的第一方面的另一光纖放大器包括通過它傳輸光信號(hào)的第一光線路；設(shè)置在光線路上的、摻雜有預(yù)定的稀土離子的稀土摻雜光纖；用于生成具有預(yù)定波長的第一泵浦束的第一泵浦束源；用于生成具有預(yù)定波長的第二泵浦光束的第二泵浦光束源；用于將第一泵浦束耦合到通過光線路傳輸?shù)墓庑盘?hào)上的第一多路復(fù)用器，第一泵浦束與光信號(hào)是在同一方向上傳輸?shù)?；用于將第二泵浦束耦合到通過光線路傳輸?shù)墓饩€信號(hào)上的第二多路復(fù)用器，第二泵浦束是在光信號(hào)的反方向上傳輸?shù)?；用于分光通過稀土摻雜的光纖輸出并在光信號(hào)的同一方向上傳輸?shù)谋闷质牡谌嗦窂?fù)用器；用于分光通過稀土摻雜光纖輸出并在光信號(hào)的反方向上傳輸?shù)谋闷质牡谒亩嗦窂?fù)用器；以及光耦合在第三與第四多路復(fù)用器上的第二光線路，其中第三與第四多路復(fù)用器通過第二光線路輸出分光的泵浦束，并將通過光線路接收的泵浦束耦合到第一光線路上。
按照本發(fā)明的第一方面的另一光纖放大器還包括用于檢測由反饋環(huán)路循環(huán)回來的泵浦束量的反饋泵浦束檢測裝置，以及用于在反饋泵浦束檢測裝置所檢測到的泵浦束量的基礎(chǔ)上控制第一與第二泵浦束源的輸出能級(jí)的控制裝置。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，按照本發(fā)明的第二方面的光纖放大器包括通過它傳輸光信號(hào)的光線路；設(shè)置在光線路上的、摻雜有預(yù)定的稀土離子的稀土摻雜光纖；用于生成具有預(yù)定波長的泵浦束的泵浦束源；用于將泵浦束耦合到光線路上的第一多路復(fù)用器；以及用于分光從稀土摻雜光纖輸出的泵浦束并將其再一次提供給稀土摻雜光纖的泵浦束循環(huán)裝置。
按照本發(fā)明的第二方面的又一光纖放大器包括通過它傳輸光信號(hào)的光線路；設(shè)置在光線路上的、摻雜有預(yù)定稀土離子的稀土摻雜光纖；用于生成具有預(yù)定波長的第一泵浦束的第一泵浦束源；用于生成具有預(yù)定波長的第二泵浦束的第二泵浦束源；用于將第一泵浦束耦合到通過光線路傳輸?shù)墓庑盘?hào)上的第一多路復(fù)用器，第一泵浦束與光信號(hào)是在同方向上傳輸?shù)?；用于將第二泵浦束耦合到通過光線路傳輸?shù)墓庑盘?hào)上的第二多路復(fù)用器，第二泵浦束是在光信號(hào)的反方向上傳輸?shù)?；用于分光通過稀土摻雜光纖輸出的并在光信號(hào)的同方向上傳輸?shù)谋闷质⑵湓僖淮翁峁┙o稀土摻雜光纖的第一泵浦束循環(huán)裝置；以及用于分光通過稀土摻雜光纖輸出的并在光信號(hào)的反方向上傳輸?shù)谋闷质⑵湓僖淮翁峁┙o稀土摻雜光纖的第二泵浦束循環(huán)裝置。
本發(fā)明的第二方面的另一光纖放大器包括至少一個(gè)用于檢測反射環(huán)路所反射的泵浦束量的泵浦束檢測裝置，及用于在泵浦束檢測裝置檢測到的泵浦束量的基礎(chǔ)上控制第一與第二泵浦束源的輸出能級(jí)的控制裝置。
按照如上構(gòu)成的本發(fā)明，通過多路復(fù)用器將從稀土摻雜光纖輸出的殘留泵浦光束耦合到反饋回路或反射回路上，并將反饋回路或反射回路循環(huán)回來的殘留泵浦光束用多路復(fù)用器重新提供給稀土摻雜光纖。從而，與傳統(tǒng)的情況相比，有可能明顯地縮短稀土摻雜光纖的長度，并防止將泵浦束傳輸通過光纖。再者，由于控制裝置在從反饋泵浦束反饋裝置提供的監(jiān)控信號(hào)的基礎(chǔ)上控制泵浦束源的輸出，也有可能將光纖放大器的放大效率控制在最佳狀態(tài)中。
應(yīng)理解上文的一般性描述與下面的詳細(xì)描述都是示范性與說明性的，并且旨在提供所要求的本發(fā)明的進(jìn)一步說明。
為提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解而包含及加入與構(gòu)成本說明書的一部分的附圖展示本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明一起用來說明本發(fā)明的原理。附圖中圖1示出傳統(tǒng)光纖放大器的配置；圖2示出包含按照本發(fā)明的第一方面的第一實(shí)施例的泵浦束反饋回路的光纖放大器的配置；圖3示出包含按照本發(fā)明的第一方面的第二實(shí)施例的泵浦束反饋回路的光纖放大器的配置；圖4示出包含按照本發(fā)明的第一方面的第三實(shí)施例的泵浦束反饋回路的光纖放大器的配置；圖5與圖6示出包含按照本發(fā)明的其它實(shí)施例的泵浦束反饋回路的光纖放大器的配置；圖7示出包含按照本發(fā)明的第二方面的第一實(shí)施例的反射環(huán)路的光纖放大器的配置；圖8示出包含按照本發(fā)明的第二方面的第二實(shí)施例的反射環(huán)路的光纖放大器的配置；以及圖9示出包含按照本發(fā)明的第二方面的第三實(shí)施例的反射環(huán)路的光纖放大器的配置。
現(xiàn)在詳細(xì)參見本發(fā)明的較結(jié)實(shí)施例，其實(shí)例示出在附圖中。
圖2示出包含按照本發(fā)明的第一方面的第一實(shí)施例的泵浦束反饋環(huán)路的光纖放大器的配置，它采用反饋環(huán)路作為泵浦束的循環(huán)裝置。參見圖2，輸入光信號(hào)S耦合在第一光線路21上，而泵浦二極管22生成的泵浦束P則耦合在第二光線路23上。將第一與第二光線路21與23提供給第一波分多路復(fù)用器24作為其輸入。這里，光信號(hào)S具有諸如1520nm至1570nm的波長，而泵浦束P則具有980nm或1480nm的波長。泵浦二極管22的輸出功率由從控制電路42提供的工作電流確定。
第一多路復(fù)用器24耦合光信號(hào)S與泵浦束P，并通過耦合在第二多路復(fù)用器26的一個(gè)輸入端上的第三光線路25將它們送至第二波分多路復(fù)用器26。第二波分多路復(fù)用器26將光信號(hào)S及泵浦束P與下面要說明的第八光線路34接收的反饋泵浦束P耦合，并通過作為其輸入連接在稀土摻雜的光纖28上的第四光線路27將它們送到稀土摻雜光纖28。光纖28摻雜有諸如Er等稀土離子，并得其長度設(shè)定為諸如傳統(tǒng)光纖放大器中的稀土摻雜光纖的一半。光纖28并不固定在一個(gè)特定的長度上而是取決于泵浦二極管22生成的泵浦束P的波長或功率。
將來自稀土摻雜光纖28的輸出光束耦合在連接到第三波分多路復(fù)用器30的第五光線路29上。這里，由于與傳統(tǒng)光纖相比，稀土摻雜光纖28是明顯地縮短了，如果泵浦二極管22生成的泵浦束P的功率類似于傳統(tǒng)光纖放大器中的，則泵浦束P將連同光信號(hào)S一起保持在第五光線路29上。第三多路復(fù)用器30在它們的波長的基礎(chǔ)上分光光信號(hào)S與泵浦束，并將它們分別耦合到第六與第七光線路31與32上。
通過第一抽頭耦合器33將通過第七光線路32傳播的泵浦束P耦合到第八光線路34上，第八光線路34連接在第二多路復(fù)用器26的另一輸入端上。這里，第七與第八光線路32與34為從稀土摻雜光纖28輸出的殘留泵浦束構(gòu)成一個(gè)反饋環(huán)路。第一抽頭耦合器33按諸如99∶1的預(yù)定的比分光從第七光線路32施加的泵浦束P，并將泵浦束的各分部分別耦合到第八光線路34與第九光線路35上。第一光電二極管36光電轉(zhuǎn)換通過第九光線路35作用的泵浦束以作為監(jiān)控信號(hào)提供給控制電路42。
將由第三多路復(fù)用器30耦合在第六光線路31上的光信號(hào)S通過封鎖反射光信號(hào)的隔離器37耦合在第二抽頭耦合器38上。第二抽頭耦合器38按諸如99∶1等預(yù)定的比分光光信號(hào)S，并將各分部分別耦合到第十與第十一光線路39與40上。耦合到第十光線路39上的光信號(hào)S部分作為輸出信號(hào)傳輸，而耦合到第十一光線路40上的光信號(hào)S部分則被第二光電二極管41光電轉(zhuǎn)換并作為監(jiān)控信號(hào)作用在控制電路42上。
控制電路42根據(jù)通過第一與第二光電二極管36與41作用的監(jiān)控信號(hào)控制供應(yīng)給泵浦二極管22的工作電流量。這便是，控制電路42能在來自第一光電二極管36的監(jiān)控信號(hào)的電平為高時(shí)通過減少供給泵浦二極管22的工作電流，并在來自第二光電二極管41的監(jiān)控信號(hào)的電平為低時(shí)通過增加工作電流量而將光纖放大器控制在最佳狀態(tài)中。
在如上構(gòu)成的光纖放大器中，第一多路復(fù)用器24將通過第一光線路21輸入的光信號(hào)S與泵浦二極管22生成的泵浦束P互相耦合，供通過第三線路25輸出。通過第二多路復(fù)用器26將光信號(hào)S及泵浦束P與被反饋環(huán)路34循環(huán)回來的泵浦束耦合，以作用在稀土摻雜光纖28上。泵浦束P激勵(lì)摻雜進(jìn)光纖28中的稀土離子以生成具有預(yù)定波長的受泵浦子，將它們引入到要放大的光信號(hào)S中。將在稀土摻雜光纖28中放大的光信號(hào)S通過第三多路復(fù)用器30耦合到第六光線路31上，其損失甚小，供通過隔離器37傳輸。
在這一情況中，由于與傳統(tǒng)的情況相比，光纖28的長度設(shè)定得較短，泵浦光束P保留在來自稀土摻雜光纖28的輸出光束中，殘留的泵浦束被第三多路復(fù)用器30波分及通過由第七與第八光線路32與34構(gòu)成的反饋環(huán)路耦合到第二多路復(fù)用器26上。第二多路復(fù)用器26將被反饋環(huán)路循環(huán)回來的殘留泵浦束P耦合到第四光線路27上，以便將泵浦束P重新提供給稀土摻雜光纖28。
這便是，在上述光纖放大器的配置中，泵浦二極管22生成的泵浦束P通過反饋環(huán)路32與34至少通過稀土摻雜光纖28兩次。從而，與傳統(tǒng)情況相比，能明顯地縮短稀土摻雜光纖28的長度。再者，由于從稀土摻雜光纖28輸出的殘留泵浦束P是通過第三多路復(fù)用器30耦合在反饋環(huán)路32與34上的，便有可能不用獨(dú)立的反射鏡來防止泵浦束P通過光線路傳播。再者，控制電路42根據(jù)從第一與第二光電二極管36與41作用的監(jiān)控信號(hào)來控制泵浦二極管22的輸出。從而，能將光纖放大器的放大效率控制在最佳狀態(tài)中。
圖3示出按照本發(fā)明的第一方面的第二實(shí)施例的光纖放大器的配置，與第一實(shí)施例中的在同一方向上提供泵浦束P與光信號(hào)S的正向方向激勵(lì)模式相反，第二實(shí)施例采用反方向激勵(lì)模式，其中泵浦束P是在光信號(hào)S的反方向上提供的。參見圖3，輸入光信號(hào)S耦合在第一光線路51上，后者又作為其一個(gè)輸入耦合在第一波分多路復(fù)用器52上。第一多路復(fù)用器52將光信號(hào)S耦合到第二光線路53上，并且還將通過第二光線路53從稀土摻雜光纖54施加的殘留泵浦束P耦合到第三光線路55上。
將耦合在第三光線路55上的泵浦束P耦合到第一抽頭耦合器56上，后者以諸如99∶1的預(yù)定比分光泵浦束P，并將各分部分別耦合到第四與第五光線路57與58上。第四光線路57作為其輸入連接在第二多路復(fù)用器61上，并與第三光線路55一起為從光纖54輸出的殘留泵浦束P構(gòu)成反饋環(huán)路。將用第一抽頭耦合器56耦合在第五線路上的泵浦束P的部分作用在第一光電二極管59上加以光電轉(zhuǎn)換，并作為監(jiān)控信號(hào)提供給控制電路72。
將耦合在第二線路53上的光信號(hào)S送至其輸出光束通過第六光線路60作用在第二多路復(fù)用器61上的稀土摻雜光纖54。第二多路復(fù)用器61將通過第六線路60接收的光信號(hào)S耦合到第七光線路62上，并且還將通過第七光線路62作用的及來自反饋環(huán)路55與57的泵浦束通過第六光線路60耦合到稀土摻雜光纖54的輸入上。
在這一本發(fā)明的第一方面的第二實(shí)施例中，例如將具有波長1520至1570nm的光束用作光信號(hào)S，而將具有波長980或1460nm的光束用作泵浦束P。光纖54摻雜有諸如Er離子等稀土離子，并將其長度設(shè)定為傳統(tǒng)光纖放大器中所用的光纖的一半長度。圖3中，參照數(shù)字63表示在控制電路72的控制下生成具有預(yù)定的波長的泵浦束的泵浦二極管。將從泵浦二極管63生成的泵浦束P耦合到第八光線路64上，后者連接在第三多路復(fù)用器65上作為其輸入。第三多路復(fù)用器65將通過第七光線路62接收的光信號(hào)S耦合到第九光線路66上，并且還將從第八光線路64作用的泵浦束P耦合互第七光線路62上。
將通過第九光線路66傳播的光信號(hào)S通過封鎖反射光信號(hào)的隔離器67耦合在第二抽頭耦合器68上。第二抽頭耦合器68以諸如99∶1的預(yù)定比分光光信號(hào)S，并分別將各分部耦合在第十與第十一光線路69與70上。耦合到第十光線路69上的光信號(hào)S部分是作為輸出信號(hào)傳輸?shù)?，而耦合到第十一光線路70上的光信號(hào)部分則通過第二光電二極管71光電轉(zhuǎn)換，并作為監(jiān)控信號(hào)提供給控制電路72。
控制電路72，與第一實(shí)施例類似，以下述方式根據(jù)通過第一與第二光電二極管59與71作用的監(jiān)控信號(hào)控制供給泵浦二極管63的工作電流量，即在第一光電二極管59作用的監(jiān)控信號(hào)的電平為高時(shí)減少工作電流量，而在第二光電二極管71作用的監(jiān)控信號(hào)的電平為低時(shí)增加工作電流量，借此將光纖放大器控制在最佳狀態(tài)中。
在按照本發(fā)明的第一方面的第二實(shí)施例的光纖放大器中，將泵浦二極管63生成的泵浦束P通過第三與第二多路復(fù)用器65與61送至稀土摻雜光纖54，并激勵(lì)摻雜在光纖54中的稀土離子，以生成具有預(yù)定波長的受泵浦子，并將它們引入到通過第一多路復(fù)用器52輸入及通過光纖54傳輸?shù)墓庑盘?hào)S中，以放大光信號(hào)S。
再者，由于與傳統(tǒng)的情況相比，明顯地縮短了稀土摻雜光纖54的長度，從光纖54輸出預(yù)定量的泵浦束，并通過第一多路復(fù)用器52將殘留的泵浦束作用在反饋環(huán)路55與57上，被反饋環(huán)路循環(huán)回來，并通過第二多路復(fù)用器61耦合到第六光線路60上，供重新提供給稀土摻雜光纖54?？刂齐娐?2根據(jù)來自第一與第二光電二極管59與71的監(jiān)控信號(hào)控制泵浦二極管63的輸出。從而，光纖放大器的電功率效率得以優(yōu)化并且稀土摻雜光纖54得以縮短。再者，從稀土摻雜光纖54輸出的泵浦束P通過反饋環(huán)路55與57連續(xù)地重新提供到其中，便有可能防止泵浦束通過光線路傳輸。
圖4示出包含按照本發(fā)明的第一方面的第三實(shí)施例的反射環(huán)路的光纖放大器的配置，該放大器采用雙向激勵(lì)模式。參見圖4，輸入光信號(hào)S與泵浦二極管81生成的第一泵浦束P1用第一波分多路復(fù)用器82互相耦合，以極小的損失通過第二波分多路復(fù)用器83，然后作用在稀土摻雜光纖84上。光纖84的長度相當(dāng)于傳統(tǒng)光纖放大器的稀土摻雜光纖一半的長度。從稀土摻雜光纖84輸出的光信號(hào)S通過第三與第四波長多路復(fù)用器85與86，損失極小。
從稀土摻雜光纖84輸出的殘留第一泵浦束P1被第三多路復(fù)用器85波分并耦合到反饋環(huán)路87上。第一泵浦束P1通過反饋環(huán)路87循環(huán)回到第二多路復(fù)用器83，以便重新提供給稀土摻雜光纖84。將第二泵浦二極管88生成的第二泵浦束P2耦合到第四多路復(fù)用器86的輸入端上，以便通過第三多路復(fù)用器85提供給稀土摻雜光纖84。從光纖84輸出的殘留第二泵浦束P2被第二多路復(fù)用器83波分，以便耦合到反饋環(huán)路87上。然后，將反饋環(huán)路87循環(huán)回到第三多路復(fù)用器85的殘留第二泵浦束P2重新提供給光纖84。
反饋環(huán)路87包括以諸如99∶1的預(yù)定比將從反饋環(huán)路87提供的第一或第二泵浦束P1或P2分光的第一抽頭耦合器89，并將一部分分光的泵浦束作用在第一光電二極管90上，后者光電轉(zhuǎn)換接收的泵浦束并將其作為監(jiān)控信號(hào)提供給控制電路94。通過封鎖反射光信號(hào)的隔離器91將從第四多路復(fù)用器86輸出的光信號(hào)S耦合在第二抽頭耦合器92上。第二抽頭耦合器92從諸如99∶1的預(yù)定比分光從隔離器91輸出的光信號(hào)S，并將一部分分光的光信號(hào)作用在第二光電二極管93上，后者光電轉(zhuǎn)換所接收的光信號(hào)并將其作為監(jiān)控信號(hào)提供給控制電路94。
控制電路94根據(jù)通過第一與第二光電二極管90與93提供的監(jiān)控信號(hào)控制供給第一與第二泵浦二極管81與88的工作電流量。這便是，當(dāng)從第一光電二極管90提供的監(jiān)控信號(hào)的電平為高時(shí)通過減少供給第一與第二泵浦光二極管81與88的工作電流量，及當(dāng)從和疆光電二極管93提供的監(jiān)控信號(hào)的電平為低時(shí)通過增加工作電流量而將光纖放大器控制在最佳狀態(tài)中。
如上所述，光信號(hào)S通過第一與第二多路復(fù)用器82與83作用在稀土摻雜光纖84上。這里，作為稀土摻雜光纖84的激勵(lì)信號(hào)，通過第一與第二多路復(fù)用器82與83將第一泵浦二極管81生成的第一泵浦束P1提供給它，并通過第四與第三多路復(fù)用器86與85將第二泵浦二極管88生成的第二泵浦束P2也提供給它。第一與第二泵浦束P1與P2具有相同的波長。
將稀土摻雜光纖84的長度設(shè)定為短于傳統(tǒng)的光纖。從而，當(dāng)?shù)谝慌c第二泵浦光二極管81與88的輸出與傳統(tǒng)的光纖放大器的一樣大時(shí)，第一與第二泵浦束P1與P2并未完全消耗而剩余在稀土摻雜光纖84中。第一與第二泵浦束P1與P2的殘留光束分別被第三與第二多路復(fù)用器85與83波分，以便耦合到反饋環(huán)路87上。然后用反饋環(huán)路87將它們循環(huán)回到第三與第二多路復(fù)用器85與83，以便作用在稀土摻雜光纖84上。在泵浦束未耗盡而剩留在稀土摻雜光纖84中時(shí)，第一與第二泵浦束P1與P2的這一反饋操作繼續(xù)執(zhí)行。
當(dāng)將第一與第二泵浦束P1與P2提供給稀土摻雜光纖84時(shí)，從光纖94發(fā)射受泵浦子以便引入正在光纖94上傳輸?shù)墓庑盘?hào)S中以放大該光信號(hào)?？刂齐娐?4根據(jù)從第一與第二光電二極管90與93供給的監(jiān)控信號(hào)控制第一與第二泵浦二極管81與90的輸出將光纖放大器的放大效率控制在最佳狀態(tài)中。
在本發(fā)明的第一方面的第三實(shí)施例中，從稀土摻雜光纖84輸出的泵浦束被反饋環(huán)路87循環(huán)回到其中。從而，如果第一與第二泵浦二極管81與88的輸出與傳統(tǒng)光纖放大器中的一樣大，便能將稀土摻雜光纖84的長度縮短到傳統(tǒng)光纖放大器的光纖長度的一半以下。再者，為了將泵浦束消耗盡，將從稀土摻雜光纖84輸出的殘留泵浦束P1與P2連續(xù)地重新提供到其中。這里，由于第一光電二極管90檢測到重新提供給光纖84的泵浦束量，并且根據(jù)檢測到的信號(hào)控制第一與第二泵浦二極管的輸出功率，便有可能將光纖放大器的電功率設(shè)定在最佳狀態(tài)中。
雖然本發(fā)明適用于采用圖2與3中所示的實(shí)施例中的單一泵浦二極管(泵浦源)的正向方向激勵(lì)模式及反向激勵(lì)模式，但本發(fā)明也能以相同方式應(yīng)用在具有多個(gè)泵浦源的光纖放大器上，如圖5與6中所示。
圖7示出按照本發(fā)明的第二方面的第一實(shí)施例的光纖放大器的配置，它采用反射環(huán)路作為泵浦束的循環(huán)裝置。參見圖7，將輸入光信號(hào)S耦合在第一光線路121上，并將泵浦二極管122生成的泵浦束P耦合在第二光線路123上。將第一與第二光線路121與123提供給第一波分多路復(fù)用器124作為其輸入。這里，光信號(hào)S具有諸如1520至1570nm的波長，而泵浦束P則具有980nm或1480nm的波長。泵浦二極管122的輸出功率是由控制電路140提供的工作電流決定的。
第一多路復(fù)用器124將光信號(hào)S與泵浦束P耦合并將它們送至第三光線路125上，后者耦合在稀土摻雜光纖126上作為其輸入。稀土摻雜光纖126摻雜有諸如Er等稀土離子，并將其長度設(shè)定為傳統(tǒng)光纖放大器中的光纖長度的一半。這里，光纖126的長度并非特定的一種，而是取決于泵浦二極管122生成的泵浦束P的波長或功率的。將從稀土摻雜光纖126輸出的光束耦合到連接在第二多路復(fù)用器128上的第四光線路127上。這里，如上所述，由于與傳統(tǒng)的情況相比，稀土摻雜光纖126校短，如果泵浦二極管122生成的泵浦束P的輸出與傳統(tǒng)光纖放大器中的一樣多，泵浦束P將與光信號(hào)S一起乘余在第四光線路127中。
第二多路復(fù)用器128在它們的波長的基礎(chǔ)上分光光信號(hào)S與泵浦束P，并將它們分別耦合到第五與第六光線路129與130上。將通過第六光線路130傳播的泵浦束P通過第一抽頭耦合器131耦合在反射環(huán)路132上，其損失極小。然后，泵浦束P被反射環(huán)路132循環(huán)回來以便再一次耦合到第一抽頭耦合器131上。第一抽頭耦合器131以諸如99∶1的預(yù)定比分光被反射環(huán)路132循環(huán)回來的泵浦束P，并將各分部分別耦合到第六與第七光線路130與133上。將耦合在第六光線路130上的泵浦束P的部分耦合到第二多路復(fù)用器128上作為其輸入。然后，第二多路復(fù)用器128通過第四光線路127將泵浦束P發(fā)送到稀土摻雜光纖126上。將被第一抽頭耦合器131耦合到第七光線路133上的泵浦束P的部分作用在第一光電二極管134上，加以光電轉(zhuǎn)換，然后作用在控制電路140上作為監(jiān)控信號(hào)。
將被第二多路復(fù)用器128耦合在第五光線路129上的光信號(hào)S通過封鎖反射光信號(hào)的隔離器135耦合在第二抽頭耦合器136上。第二抽頭耦合器136以諸如99∶1的預(yù)定比分光光信號(hào)S，并將各分部分別耦合到第八與第九光線路137與138上。耦合到第八光線路137上的光信號(hào)S的部分是作為輸出信號(hào)傳輸?shù)?，而耦合到第九光線路138上的光信號(hào)S的部分則被第二光電二極管139光電轉(zhuǎn)換，以便作為監(jiān)控信號(hào)作用在控制電路140上。
控制電路140根據(jù)第一與第二光電二極管134與139作用的監(jiān)控信號(hào)控制提供給泵浦二極管122的工作電流量。這便是，控制電路140通過在第一光電二極管134作用的監(jiān)控信號(hào)的電平為高時(shí)減少供給泵浦二極管122的工作電流量，并在第二光電二極管139作用的監(jiān)控信號(hào)的電平為低時(shí)增加工作電流量，而將光纖放大器控制在最佳狀態(tài)中。
在如上構(gòu)成的光纖放大器中，第一多路復(fù)用器124將輸入光信號(hào)S與泵浦二極管122生成的泵浦束互相耦合，并將它們作用在稀土摻雜光纖126上，在其中泵浦束P激勵(lì)摻雜在其中的稀土離子以生成具有預(yù)定波長的受泵浦子。將受泵浦子引入光信號(hào)S中并放大它。這里，由于與傳統(tǒng)的情況相比，稀土摻雜光纖126的長度設(shè)定得較短，泵浦束P剩余在從光纖126的輸出光束中。通過第二多路復(fù)用器128將殘留的泵浦束耦合到反射環(huán)路132上，并被反射環(huán)路循環(huán)回來以便通過抽頭耦合器131重新耦合到第二多路復(fù)用器128上。第二多路復(fù)用器128通過第四光線路127將泵浦束P發(fā)送到稀土摻雜光纖上。
在上述光纖放大器中，泵浦二極管122生成的泵浦束P通過稀土摻雜光纖126至少兩次。從而，與傳統(tǒng)光纖放大器中的光纖相比，可以明顯地縮短光纖126的長度。再者，從稀土摻雜光纖126輸出的殘留泵浦束是通過第二多路復(fù)用器128耦合到反射環(huán)路132上的，被反射環(huán)路循環(huán)回來，并通過第二多路復(fù)用器128重新作用在稀土摻雜光纖126上。從而，有可能不用設(shè)立獨(dú)立的反射鏡便防止泵浦束P傳輸通過光纖。再者，控制電路140通過根據(jù)從第一與第二光電二極管134與130作用的監(jiān)控信號(hào)來控制生成泵浦束P的泵浦二極管122的輸出，而將光纖入大器的放大放率控制在最佳狀態(tài)中。
圖8示出具有按照本發(fā)明的第二方面的第二實(shí)施例的泵浦束反射環(huán)路的光纖放大器的配置，它采用反向激勵(lì)模式，與在其中在同一方向上提供泵浦束P及光信號(hào)S的第一實(shí)施例的正向方向激勵(lì)模式相反，在第二實(shí)施例中泵浦束P是在光信號(hào)S的反方向上提供的。參見圖8，將輸入光信號(hào)S耦合到第一光線路141上，后者連接在第一波分多路復(fù)用器142上作為其輸入。第一多路復(fù)用器142將通過第二光線路143作用在其上的泵浦束P耦合到第三光線路144上，并且還將通過第三光線路44作用的泵浦束P耦合到通過第一光線路141作用的光信號(hào)S上，以便將它們送至第二光線路143上。
將被第一多路復(fù)用器142耦合在第三光線路144上的泵浦束P通過第一抽頭耦合器145耦合到反射環(huán)路146上，其損失極少，由反射環(huán)路循環(huán)回來，以便再一次耦合到第一抽頭耦合器145上。第一抽頭耦合器145以諸如99∶1的預(yù)定比分光被反射環(huán)路146循環(huán)回來的泵浦束P，并將各分部分別耦合到第三與第四光線路144與147上。將耦合在第三光線路144上的泵浦束P部分重新作用在第一多路復(fù)用器142上作為其輸入。從而，被第一多路復(fù)用器142耦合到第二光線路143上的光束中包含通過第一光線路141輸入的光信號(hào)S及由反射環(huán)路146循環(huán)回來的泵浦束。將被第一抽頭耦合器145耦合在第四光線路147上的泵浦束P部分送至第一光電二極管148，加以光電轉(zhuǎn)換，然后作為監(jiān)控信號(hào)作用在控制電路160上。將耦合在第二光線路143上的光信號(hào)S與反射的泵浦束P作用在稀土摻雜光纖149上，后者的輸出光束通過第五光線路150耦合在第二波分多路復(fù)用器151上作為其輸入。
在這一本發(fā)明的第二方面的第二實(shí)施例中，作為光信號(hào)采用了諸如具有波長1520至1570nm的光束，并采用具有波長980或1480nm的光束作為泵浦束P。光纖149摻雜有諸如Er等稀土離子，并將其長度設(shè)定為傳統(tǒng)光纖放大器中的光纖長度的一半。圖8中，參照數(shù)字152表示在控制電路160的控制下生成具有預(yù)定波長的泵浦束P的泵浦二極管。將泵浦二極管152生成的泵浦束P耦合到第六光線路153上，后者連接在第二多路復(fù)用器151上作為其輸入。第二多路復(fù)用器151將通過第六光線路153接收的泵浦束P耦合在第五光線路150上，以將其作為激勵(lì)光束提供給稀土摻雜光纖149。
將來自第二多路復(fù)用器151的光信號(hào)S耦合到第七線路154上，后者通過封鎖反射光信號(hào)的隔離器155連接在第二抽頭耦合器156上。第二耦合器156以諸如99∶1的預(yù)定比分光光信號(hào)S，并將各分部分別耦合到第八與第九光線路157與158上。耦合在第八光線路157上的光信號(hào)部分是作為輸出信號(hào)傳輸?shù)?，而耦合在第九光線路158上的光信號(hào)部分則通過第二光電二極管159加以光電轉(zhuǎn)換，以便作為監(jiān)控信號(hào)提供給控制電路160。
控制電路160，與第一實(shí)施例類似，以下述方式根據(jù)通過第一與第二光電二極管148與159作用的監(jiān)控信號(hào)控制供給泵浦二極管152的工作電流量，即當(dāng)?shù)谝还怆姸O管148作用的監(jiān)控信號(hào)的電平為高時(shí)，減少工作電流量，而當(dāng)?shù)诙怆姸O管159作用的監(jiān)控信號(hào)的電平為低時(shí)，增加工作電流量，借此將光纖放大器控制在最佳狀態(tài)中。
在按照本發(fā)明的第二方面的第二實(shí)施例中的光纖放大器中，將泵浦二極管152生成的泵浦束P通過第二多路復(fù)用器151送至稀土摻雜光纖149，并激勵(lì)摻雜到其中的稀土離子以生成具有預(yù)定波長的受泵浦子，并將它們引入到通過第一多路復(fù)用器142輸入且正在通過光纖54傳輸?shù)墓庑盘?hào)S中，從而放大光信號(hào)S。
再者，由于與傳統(tǒng)的情況相比，明顯地縮短了稀土摻雜光纖149的長度，一部分泵浦束P便剩余在來自稀土摻雜光纖149的輸出光束中。并且殘留的泵浦光束是通過第一多路復(fù)用器142送至反射環(huán)路146的。將反射環(huán)路146循環(huán)回來的殘留泵浦束P通過抽頭耦合器145耦合到第一多路復(fù)用器142上，而第一多路復(fù)用器則將循環(huán)泵浦束提供給稀土摻雜光纖149，重新將其耦合到第二光線路143上。控制電路160根據(jù)來自第一與第二光電二極管148與159的監(jiān)控信號(hào)控制泵浦二極管152的輸出。從而，光纖放大器的電功率效率得以優(yōu)化，同時(shí)稀土摻雜光纖149的長度得以縮短。
圖9示出包含按照本發(fā)明的第二方面的第三實(shí)施例的泵浦束反射環(huán)路的光纖放大器的配置，它采用了雙向激勵(lì)模式。參見圖9，第一波分多路復(fù)用器172將輸入光信號(hào)S與第一泵浦二極管171生成的第一泵浦束相耦合，以極少損失通過第二波分多路復(fù)用器173，然后作用在稀土摻雜光纖174上。光纖174的長度設(shè)定為傳統(tǒng)光纖放大器中的光纖長度的一半。從稀土摻雜光纖174輸出的光信號(hào)S以極小的損失通過第三與第四波分多路復(fù)用器175與176。
從稀土摻雜光纖174輸出的殘留第一泵浦束P1被第三多路復(fù)用器175波分并通過第一抽頭耦合器177耦合在第一反射環(huán)路178上。將第一反射環(huán)路178循環(huán)回來的殘留第一泵浦束P1通過第一抽頭耦合器177重新耦合到第三多路復(fù)用器175上以便提供給稀土摻雜光纖174。第一抽頭耦合器177以諸如99∶1的預(yù)定比分光第一反射環(huán)路178循環(huán)回來的第一泵浦束P1，并將分光的第一泵浦束的一部分作用在第一光電二極管179上。該部分第一泵浦光束P1被第一光電二極管179光電轉(zhuǎn)換，以便作為監(jiān)控信號(hào)作用在控制電路187上。
將第二泵浦二極管180生成的第二泵浦束P2耦合到第四多路復(fù)用器176的輸入上，以便通過第三多路復(fù)用器175提供給稀土摻雜光纖174。從稀土摻雜光纖174輸出的殘留第二泵浦束P2被第二多路復(fù)用器173波分及通過第二抽頭耦合器181耦合到第二反射環(huán)路182。然后，第二反射環(huán)路182將殘留第二泵浦束P2循環(huán)回來并通過第二抽頭耦合器181耦合到第二多路復(fù)用器173的輸入上作為其輸入，以便提供給稀土摻雜光纖174。
第二抽頭耦合器181以諸如99∶1的預(yù)定比分光第二泵浦束P2，并將一部分分光的第二泵浦束作用在第二光電二極管183上，后者光電轉(zhuǎn)換所接收的泵浦束并將其作為監(jiān)控信號(hào)提供給控制電路187。將從第四多路復(fù)用器176輸出的光信號(hào)S通過封鎖反射光信號(hào)的隔離器184耦合到第三抽頭耦合器185上。第三抽頭耦合器185按諸如99∶1的預(yù)定比分光從隔離器184輸出的光信號(hào)S，并將一部分分光的光信號(hào)作用在第三光電二極管186上，后者光電轉(zhuǎn)換所接收的光信號(hào)并將其作為監(jiān)控信號(hào)提供給控制電路187。
控制電路187根據(jù)通過第一、第二與第三光電二極管179、183與186提供的監(jiān)控信號(hào)控制提供給第一與第二泵浦二極管171與180的工作電流量。這便是，控制電路187通過在從對(duì)應(yīng)的第一或第二光電二極管179或180提供的監(jiān)控信號(hào)的電平為高時(shí)減少供給第一或第二泵浦二極管171與180的工作電流量，而在從第三光電二極管186提供的監(jiān)控信號(hào)的電平為低時(shí)增加工作電流量，而將光纖放大器控制在最佳狀態(tài)中。
如上所述，通過第一與第二多路復(fù)用器172與173將光信號(hào)S作用在稀土摻雜光纖174上。這里，作為稀土摻雜光纖174的激勵(lì)信號(hào)，通過第一與第二多路復(fù)用器172與173將第一泵浦二極管171生成的第一泵浦束P1提供給稀土摻雜光纖174，并通過第四與第三多路復(fù)用器176與175將第二泵浦二極管180生成的第二泵浦束P2也提供給稀土摻雜光纖174。這里，第一與第二泵浦束P1與P2具有相同的波長。
將稀土摻雜光纖174的長度設(shè)定為短于傳統(tǒng)光纖放大器的。從而，當(dāng)?shù)谝慌c第二泵浦二極管171與180的輸出與傳統(tǒng)的光纖放大器的輸出一樣多時(shí)，并不耗盡第一與第二泵浦束P1與P2而是剩余在稀土摻雜光纖174中。第一與第二泵浦束的殘留光束分別被第三與第二多路復(fù)用器175與173波分，以便耦合到第一與第二反射環(huán)路178與182上。然后，將反射環(huán)路178與182循環(huán)回來的殘留泵浦束P1與P2通過第三與第二多路復(fù)用器175與173重新作用在稀土摻雜光纖174上。在泵浦束未耗盡而剩余在稀土摻雜光纖174中時(shí)，繼續(xù)為第一與第二泵浦束P1與P2執(zhí)行這一反射操作。
當(dāng)將第一與第二泵浦束P1與P2提供給稀土摻雜光纖174時(shí)，便從稀土摻雜光纖174發(fā)射受泵浦子，以便引入正在通過它傳輸?shù)墓庑盘?hào)S而加以放大?？刂齐娐?87通過根據(jù)從第一、第二與第三光二極管179、183與186提供的監(jiān)控信號(hào)控制第一與第二泵浦二極管171與180的輸出而將光纖放大器的放大效率控制在最佳狀態(tài)中。
在第三實(shí)施例中，從稀土摻雜光纖174輸出的泵浦束通過反射環(huán)路反射回其中，并且通過第一與第二反射環(huán)路178與182重復(fù)地進(jìn)行這一反射。從而，可將光纖174的長度縮短到傳統(tǒng)的光纖放大器中的光纖長度一半以下。再者，為了耗盡泵浦束，連續(xù)地將從稀土摻雜光纖174輸出的殘留泵浦束重新提供到其中。這里，第一與第二光電二極管179與183檢測重新提供給光纖174的泵浦束的量，并根據(jù)檢測到的信號(hào)控制第一與第二泵浦二極管171與180的輸出功率，借此將光纖放大器的功率效率設(shè)定在最佳狀態(tài)中。
如上所述，按照本發(fā)明，得以明顯地縮短用在光纖放大器中的稀土摻雜光纖的長度。再者，在稀土摻雜光纖中耗盡泵浦束，以改進(jìn)光纖放大器的放大效率，及防止殘留的泵浦束傳輸通過光線路。
對(duì)于熟悉本技術(shù)的人員，顯而易見可在本發(fā)明的光纖放大器中作出各種修正與變型而不脫離本發(fā)明的精神與范圍。從而，只要它們進(jìn)入所附權(quán)利要求書及其等效物的范圍之內(nèi)，本發(fā)明旨在覆蓋這一發(fā)明的修正與變型。
權(quán)利要求
1.一種光纖放大器，包括通過它傳輸光信號(hào)的光線路；設(shè)置在光線路上的摻雜有預(yù)定稀土離子的稀土摻雜光纖；用于生成具有預(yù)定波長的泵浦束的泵浦束源；用于將泵浦束耦合到光線路上的第一多路復(fù)用器；用于分光通過稀土摻雜光纖輸出的泵浦束的第二多路復(fù)用器；以及用于循環(huán)一部分分光的泵浦束回到稀土摻雜光纖的泵浦束反饋裝置。
2.權(quán)利要求1中所要求的光纖放大器，其中用第一多路復(fù)用器耦合在光線路上的泵浦束是與光信號(hào)同方向傳輸?shù)摹?br> 3.權(quán)利要求1中所要求的光纖放大器，其中用第一多路復(fù)用器耦合在光線路上的泵浦束是與光信號(hào)反方向傳輸?shù)摹?br> 4.權(quán)利要求1中所要求的光纖放大器，還包括泵浦束檢測裝置，用于檢測通過反饋裝置循環(huán)回到稀土摻雜光纖的泵浦束量；以及控制裝置，用于根據(jù)泵浦束檢測裝置檢測到的泵浦束量控制泵浦束源的輸出能級(jí)。
5.權(quán)利要求1中所要求的光纖放大器，還包括光信號(hào)檢測裝置，用于檢測通過稀土摻雜光纖放大的光信號(hào)量；以及控制裝置，用于根據(jù)光信號(hào)檢測裝置檢測到的光信號(hào)量控制泵浦束源的輸出能級(jí)。
6.一種包含泵浦束反饋環(huán)路的光纖放大器，包括通過它傳輸光信號(hào)的第一光線路；設(shè)置在光線路上的摻雜有預(yù)定稀土離子的稀土摻雜光纖；用于生成具有預(yù)定波長的第一泵浦束的第一泵浦束源；用于生成具有預(yù)定波長的第二泵浦束的第二泵浦束源；用于將第一泵浦束耦合到通過光線路傳輸?shù)墓庑盘?hào)上的第一多路復(fù)用器，第一泵浦束與光信號(hào)是同方向傳輸?shù)?；用于將第二泵浦束耦合到通過光線路傳輸?shù)墓庑盘?hào)上的第二多路復(fù)用器，第二泵浦束與光信號(hào)是反方向傳輸?shù)?；用于分光通過稀土摻雜光纖輸出并與光信號(hào)同方向傳輸?shù)谋闷质牡谌嗦窂?fù)用器；用于分光通過稀土摻雜光纖輸出并與光信號(hào)反方向傳輸?shù)谋闷质牡谒亩嗦窂?fù)用器；以及光耦合在第三與第四多路復(fù)用器上的第二光線路，其中第三與第四多路復(fù)用器通過第二光線路輸出分光的泵浦束，并將通過光線路接收的泵浦束耦合到第一光線路上。
7.權(quán)利要求6中所要求的光纖放大器，還包括泵浦束檢測裝置，用于檢測通過第二光線路傳輸?shù)谋闷质浚灰约翱刂蒲b置，用于根據(jù)泵浦束檢測裝置檢測到的泵浦束量控制第一與第二泵浦束源的輸出能級(jí)。
8.權(quán)利要求6中所要求的光纖放大器，還包括光信號(hào)檢測裝置，用于檢測通過稀土摻雜光纖放大的光信號(hào)量；以及控制裝置，用于根據(jù)光信號(hào)檢測裝置檢測到的光信號(hào)量控制第一與第二泵浦束源的輸出能級(jí)。
9.一種包含泵浦束反饋裝置的光纖放大器，包括通過它傳輸光信號(hào)的光線路；設(shè)置在光線路上的摻雜有預(yù)定稀土離子的稀土摻雜光纖；多個(gè)泵浦束源，各個(gè)生成具有預(yù)定波長的泵浦束；用于將泵浦束耦合到光線路上的多個(gè)光束耦合多路復(fù)用器；用于分光通過稀土摻雜光纖輸出的泵浦束的多個(gè)光束分光多路復(fù)用器；以及用于將被光束分光多路復(fù)用器分光的泵浦束循環(huán)回到稀土摻雜光纖的泵浦束反饋裝置。
10.一種包含泵浦束反射環(huán)路的光纖放大器，包括通過它傳輸光信號(hào)的光線路；設(shè)置在光線路上的摻雜有預(yù)定稀土離子的稀土摻雜光纖；用于生成具有預(yù)定波長的泵浦束的泵浦束源；用于將泵浦束耦合到光線路上的第一多路復(fù)用器；以及用于分光從稀土摻雜光纖輸出的泵浦束并將其再一次提供給稀土摻雜光纖的泵浦束循環(huán)裝置。
11.權(quán)利要求10中所要求的光纖放大器，其中該泵浦束循環(huán)裝置包括連接在光線路上的第二多路復(fù)用器，及用于反射循環(huán)從第二多路復(fù)用器輸出的光束并將其耦合到第二多路復(fù)用器上作為其輸入的反射環(huán)路，第二多路復(fù)用器將在第一方向上通過光線路傳輸?shù)谋闷质饔迷诜瓷洵h(huán)路上，并將從反射環(huán)路接收的泵浦束耦合到與第一方向相反方向上的光線路上。
12.權(quán)利要求10中所要求的光纖放大器，其中用第一多路復(fù)用器耦合在光線路上的泵浦束是在光信號(hào)同方向上傳輸?shù)摹?br> 13.權(quán)利要求10中所要求的光纖放大器，其中用第一多路復(fù)用器耦合在光線路上的泵浦束是在光信號(hào)反方向上傳輸?shù)摹?br> 14.權(quán)利要求10中所要求的光纖放大器，還包括泵浦束檢測裝置，用于檢測被泵浦束循環(huán)裝置循環(huán)回來的泵浦束量；以及控制裝置，用于根據(jù)泵浦束檢測裝置檢測到的泵浦束量控制泵浦束源的輸出能級(jí)。
15.權(quán)利要求10中所要求的光纖放大器，還包括光信號(hào)檢測裝置，用于檢測通過稀土摻雜光纖放大的光信號(hào)量；以及控制裝置，用于根據(jù)光檢測裝置檢測到的光信號(hào)量控制泵浦束源的輸出能級(jí)。
16.一種包含泵浦束反射環(huán)路的光纖放大器，包括通過它傳輸光信號(hào)的光線路；設(shè)置在光線路上的摻雜有預(yù)定稀土離子的稀土摻雜光纖；用于生成具有預(yù)定波長的第一泵浦束的第一泵浦束源；用于生成具有預(yù)定波長的第二泵浦束的第二泵浦束源；用于將第一泵浦束耦合到通過光線路傳輸?shù)墓庑盘?hào)上的第一多路復(fù)用器，第一泵浦束與光信號(hào)是同方向傳輸?shù)?；用于將第二泵浦束耦合到通過光線路傳輸?shù)墓庑盘?hào)上的第二多路復(fù)用器，第二泵浦束是與光信號(hào)反方向傳輸?shù)?；用于分光通過稀土摻雜光纖輸出并與光信號(hào)同方向傳輸?shù)谋闷质?，并將其再度提供給稀土摻雜光纖的第一泵浦束循環(huán)裝置；以及用于分光通過稀土摻雜光纖輸出并與光信號(hào)反方向傳輸?shù)谋闷质?，并將其再度提供給稀土摻雜光纖的第二泵浦束循環(huán)裝置。
17.權(quán)利要求16中所要求的光纖放大器，其中該泵浦束循環(huán)裝置包括耦合在光線路上的多路復(fù)用器，及用于反射循環(huán)從該多路復(fù)用器輸出的光束并將其耦合到該多路復(fù)用器上作為其輸入的反射環(huán)路，該多路復(fù)用器將在第一方向上通過光線路傳輸?shù)谋闷质饔迷谠摲瓷洵h(huán)路上，該多路復(fù)用器將從反射環(huán)路接收的泵浦束在與光信號(hào)相反的方向上耦合到光線路上。
18.權(quán)利要求16或17中所要求的光纖放大器，還包括至少一個(gè)泵浦束檢測裝置，用于檢測被泵浦束循環(huán)裝置循環(huán)回來的泵浦束量；以及控制裝置，用于根據(jù)泵浦束栓側(cè)裝置所檢測到的泵浦束量控制第一與第二泵浦光束源的輸出能級(jí)。
19.權(quán)利要求16中所要求的光纖放大器，還包括光信號(hào)檢測裝置，用于檢測通過稀土摻雜光纖放大的光信號(hào)量；以及控制裝置，用于根據(jù)該光信號(hào)檢測裝置所檢測到的光信號(hào)量控制第一與第二泵浦束源的輸出能級(jí)。
全文摘要
公開的光纖放大器包括:通過它傳輸光信號(hào)的光線路;設(shè)置在光線路上的摻雜有預(yù)定稀土離子的稀土摻雜光纖;用于生成具有預(yù)定波長的泵浦束的泵浦光束源;用于將泵浦束耦合到光線路上的第一多路復(fù)用器;用于分光從稀土摻雜光纖輸出的束浦束的第二多路復(fù)用器;以及用于將第二多路復(fù)用器分光的泵浦束循環(huán)回到稀土摻雜光纖的泵浦束循環(huán)裝置。
文檔編號(hào)H04B10/17GK1189724SQ97126139
公開日1998年8月5日 申請(qǐng)日期1997年12月31日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月31日
發(fā)明者趙星七, 崔奉洙 申請(qǐng)人:大宇通信株式會(huì)社