掺铒光纤放大器制造技术

本发明专利技术提供的掺铒光纤放大器，在输入端设置输入端光隔离器，在输出端设置输出端光隔离器，用于防止光反射，减小掺铒光纤放大器工作时的噪声，提高掺铒放大器工作的可靠性和稳定性，设置自动增益控制单元，实现掺铒光纤放大器的自动增益控制，提高可靠性和抗干扰能力；在所述自动增益控制单元包括光探测器、控制模块、DA转换模块、泵浦驱动模块、泵浦激光器、温度检测模块以及制冷模块，实现对泵浦激光器的输出功率以及工作温度的控制，进一步提高可靠性和抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤传输，特别是涉及掺铒光纤放大器。
技术介绍
掺铒光纤放大器在光纤通信系统可用做中继放大器，用于延长干线网的传递长度，可用作前置放大器，用于将特别小的光信号放大再输入至光接收机中，从而提高光接收机的灵活度，还可用作后置放大器，用于提高发射光功率，可见，掺铒光纤放大器在光纤通信系统中起着举足轻重的作用。然而，现有掺铒光纤放大器却存在可靠性差、抗干扰能力弱的问题，当光信号受到外界因素干扰产生波动时，掺铒光纤放大器输出不稳定，甚至还会降低电源稳定度以及温度的控制精度。
技术实现思路
本专利技术提供掺铒光纤放大器，解决现有掺铒光纤传感器存在的可靠性差、抗干扰能力弱的问题。本专利技术通过以下技术方案解决上述问题：掺铒光纤放大器，包括输入端光隔离器、光波分复用器、输出端光隔离器、光滤波器以及自动增益控制单元；所述输入端光隔离器接收外部输入光后，输入至光波分复用器，再经掺铒光纤输入至输出端光隔离器，再经光滤波器进行滤波后，输入至外部负载中；所述光滤波器输出的光信号还输入至自动增益控制单元中，由自动增益控制单元控制光波分复用器。进一步地，所述自动增益控制单元包括光探测器、控制模块、DA转换模块、泵浦驱动模块以及泵浦激光器；所述光探测器接收光滤波器输出的光信号，并输入至控制模块中，控制模块根据光探测器输出的功率，通过处理得出控制指令，控制指令经DA转换模块进行DA转换后，输入至泵浦驱动模块中，进而控制泵浦激光器。进一步地，所述控制模块为DSP，运用PID算法改变泵浦激光器的驱动变流，使得泵浦激光器的输出功率保持稳定。进一步地，所述自动增益控制单元还包括温度检测模块和制冷模块；所述温度检测模块用于检测泵浦激光器的温度，将检测到的温度输入至控制模块中，控制模块进行判断后，根据需要驱动制冷模块，以维持泵浦激光器在恒定温度下工作。进一步地，所述DA转换模块为DAC0832。与现有技术相比，具有如下特点：1、在输入端设置输入端光隔离器，在输出端设置输出端光隔离器，用于防止光反射，减小掺铒光纤放大器工作时的噪声，提高掺铒放大器工作的可靠性和稳定性，设置自动增益控制单元，实现掺铒光纤放大器的自动增益控制，提高可靠性和抗干扰能力；2、在所述自动增益控制单元包括光探测器、控制模块、DA转换模块、泵浦驱动模块、泵浦激光器、温度检测模块以及制冷模块，实现对泵浦激光器的输出功率以及工作温度的控制，进一步提高可靠性和抗干扰能力。附图说明图1为本专利技术的原理框图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于这些实施例。掺铒光纤放大器，包括输入端光隔离器、光波分复用器、输出端光隔离器、光滤波器以及自动增益控制单元；所述输入端光隔离器接收外部输入光后，输入至光波分复用器，再经掺铒光纤输入至输出端光隔离器，再经光滤波器进行滤波后，输入至外部负载中；所述光滤波器输出的光信号还输入至自动增益控制单元中，由自动增益控制单元控制光波分复用器。光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件，能很好地隔离光纤回波反射的光，提高光波传输效率。光隔离器具备正向插入损耗低、反向隔离度高、回波损耗高的特点。在传输光的过程中，容易产生反射光，导致产生附加噪声，且反射光进入泵浦激光器，会引起泵浦激光器产生剧烈波动，使得系统性能变差，在输入端设置输入端光隔离器，在输出端设置输出端光隔离器，用于防止光反射，减小掺铒光纤放大器工作时的噪声，提高掺铒放大器工作的可靠性和稳定性。光波分复用器将一系列载有信息，但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输，本专利技术的光波分复用器用于将经过输入端光隔离器进行光隔离后的光信号与泵浦激光器产生的激光信号复合在一起，具有与极化无关、信号频带平坦、成本低、插入损耗小的特性。光滤波器用于将输出端光隔离器输出的光信号进行解复用，分离出所需的波长。自动增益控制单元包括光探测器、控制模块、DA转换模块以及泵浦驱动模块；所述光探测器接收光滤波器输出的光信号，并输入至控制模块中，控制模块根据光探测器输出的功率，通过处理得出控制指令，控制指令经DA转换模块进行DA转换后，输入至泵浦驱动模块中，进而控制泵浦激光器。光探测器用于检测光滤波器输出的光信号的光功率，将光功率转换为相应的电流，光探测器的性能指标影响掺铒光纤放大器的性能，本专利技术的光探测器在光波长范围内具有灵敏度高、噪声小、量子效率高、响应速度快的特点。控制模块为DSP，运用PID算法改变泵浦激光器的驱动变流，使得泵浦激光器的输出功率保持稳定。控制模块使用DSP，具有处理复杂时序速度快的特点，结合PID算法，使得掺铒放大器具有更好的可靠性以及抗干扰能力，还能提升电源稳定度和温度的控制精确度。PID即比例-积分-微分，是一种线性控制器，根据预先设定的数值和实际输出数值得到的控制偏差，将得到的偏差值按比例、积分和微分通过线性组合计算出控制量，控制泵浦驱动电路。DA转换模块为DAC0832，用于将控制模块输出的数字化控制指令转换为模拟信号，输入至泵浦驱动模块中，通过改变泵浦驱动模块的输出电流，改变泵浦激光器的输出，实现自动增益控制。进一步地，自动增益控制单元还包括温度检测模块和制冷模块；所述温度检测模块用于检测泵浦激光器的温度，将检测到的温度输入至控制模块中，控制模块进行判断后，根据需要驱动制冷模块，以维持泵浦激光器在恒定温度下工作。在自动增益控制过程中，泵浦激光器的温度直接影响到其能否正常工作，温度的变化会影响增益的变化，因此需要保证激光器在恒定温度下工作。温度检测模块检测泵浦激光器的工作温度，当工作温度超过正常工作温度时，启动制冷模块，使得泵浦激光器维持在正常工作温度下。泵浦激光器功耗低，光光转换效率可高达40％以上，大大减少了运行成本；性能可靠、寿命长，泵浦能量稳定性好，比闪光灯泵浦优一个能量级，性能可靠，运行寿命长，无需维护；输出光束质量好，泵浦激光的高转换效率，减少激光工作物质的热透镜效应，大大改善泵浦激光器的输出光束质量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
掺铒光纤放大器，其特征在于：包括输入端光隔离器、光波分复用器、输出端光隔离器、光滤波器以及自动增益控制单元；所述输入端光隔离器接收外部输入光后，输入至光波分复用器，再经掺铒光纤输入至输出端光隔离器，再经光滤波器进行滤波后，输入至外部负载中；所述光滤波器输出的光信号还输入至自动增益控制单元中，由自动增益控制单元控制光波分复用器。

【技术特征摘要】
1.掺铒光纤放大器，其特征在于：包括输入端光隔离器、光波分复用器、输出端光隔离器、光滤波器以及自动增益控制单元；所述输入端光隔离器接收外部输入光后，输入至光波分复用器，再经掺铒光纤输入至输出端光隔离器，再经光滤波器进行滤波后，输入至外部负载中；所述光滤波器输出的光信号还输入至自动增益控制单元中，由自动增益控制单元控制光波分复用器。2.根据权利要求1所述的掺铒光纤放大器，其特征在于：所述自动增益控制单元包括光探测器、控制模块、DA转换模块、泵浦驱动模块以及泵浦激光器；所述光探测器接收光滤波器输出的光信号，并输入至控制模块中，控制模块根据光探测器输出的功率，通过处理得出控...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚峰，
申请(专利权)人：桂林创研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45