超小尺寸掺铒光纤放大器制造技术

本实用新型专利技术提供一种超小尺寸掺铒光纤放大器，包括以下光器件：输入混合器件、输入监测器、泵浦激光器、掺铒光纤、输出隔离器、输出混合器件；其中，输入混合器件内含输入分光器、输入隔离器、耦合器；输出混合器件内含输出分光器、输出监测器；本实用新型专利技术的优点在于：1）内部结构紧凑，整体尺寸较小，能够满足光传输系统对EDFA尺寸小型化的要求。2）采用混合器件，可以减少内部空间占用，有利于缩小体积。3）内部采用绝缘处理，降低短路风险。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光纤放大器，尤其是一种适应现代传输系统对外形大小的要求，外形尺寸仅为50*30*8mm的掺铒光纤放大器。
技术介绍
光纤放大器包括掺杂光纤放大器（EDFA：Erbium-dopedOpticalFiberAmplifier）、非线性光纤放大器等，广泛应用于光通讯、光网络、有线电视及国防等领域。其中EDFA利用掺铒光纤对光信号直接进行放大，根除了传统光电中继器中的电子瓶颈，其优点包括：增益高、噪声低、功率大、工作频带宽、偏振小、对传输码率及格式透明等，是目前DWDM系统由最为理想的光学中继放大器。EDFA外形尺寸由系统使用者决定，常规尺寸较大，大部分为180*130*20mm；MSA协议规定的小型化EDFA外形尺寸为90*70*15mm，Half-MSA外形尺寸一般为70*40*10mm。随着传统系统的紧凑化，40G/100G光传输系统对EDFA的尺寸要求更小，比如60*40*10mm。与常规EDFA相比，研发制作超小尺寸EDFA对于光路、电路、机械结构都有诸多挑战，设计思路、元器件选用原则等都必须以满足性能的最小尺寸为前提。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种超小尺寸掺铒光纤放大器，内部结构紧凑，其外形尺寸为50*30*8mm，在不降低性能的前提下，能够满足当今光传输系统对EDFA尺寸小型化的要求。本技术采用的技术方案是：一种超小尺寸掺铒光纤放大器，包括以下光器件：输入混合器件、输入监测器、泵浦激光器、掺铒光纤、输出隔离器、输出混合器件；其中，输入混合器件内含输入分光器、输入隔离器、耦合器；输出混合器件内含输出分光器、输出监测器；输入光信号通过光纤接输入混合器件中的输入分光器，输入混合器件中输入分光器的次输出端通过光纤接输入监测器；泵浦激光器通过光纤接输入混合器件中耦合器的一个输入端；输入混合器件中，输入分光器的主输出端、输入隔离器、耦合器的另一个输入端依次连接；输入混合器件中耦合器的输出端通过掺铒光纤接输出隔离器的输入端，输出隔离器的输出端接输出混合器件中输出分光器，输出混合器件中输出分光器的主输出端输出放大后的光信号，次输出端接输出监测器。进一步地，所述掺铒光纤放大器还包括：模块底座、PCB板、电接口连接器、盖板、挡纤柱；PCB板固定在模块底座内的底部；其中模块底座的底部挖槽，以容纳PCB板背面的电器件；所有的光器件，即输入混合器件、输入监测器、泵浦激光器、掺铒光纤、输出隔离器、输出混合器件均安装在PCB板上面；其中泵浦激光器、输入监测器、输出混合器件都焊接在PCB板上面；电接口连接器焊接在PCB板上的一侧，在模块底座内与电接口连接器相对应位置的外侧，设置了挡纤柱；盖板装配在模块底座上；盖板上设有与电接口连接器相对应的电接口开口；电接口连接器高度不高于盖板表面。更进一步地，模块底座的各侧壁顶部设有盖板槽，使得盖板装配后与模块底座顶部平齐。更进一步地，输入监测器、输入混合器件、输出隔离器、输出混合器件均沿模块底座长度方向平行放置。更进一步地，本技术还包括尾纤套管，尾纤套管安装于模块底座上背离电接口连接器9的一侧。更进一步地，本技术还包括热缩套管，模块底座中，各光器件之间的光纤熔接点采用热缩套管进行保护。更进一步地，PCB板的正反面均布有电器件。更进一步地，模块底座内表面设有绝缘层进一步地，掺铒光纤采用L-band光纤。本技术的优点在于：1）内部结构紧凑，整体尺寸较小，能够满足光传输系统对EDFA尺寸小型化的要求。2）采用混合器件，可以减少内部空间占用，有利于缩小体积。3）内部采用绝缘处理，降低短路风险。附图说明图1为传统的掺铒光纤放大器光路示意图。图2为本技术的掺铒光纤放大器光路示意图。图3为本技术的装配图。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。传统的掺铒光纤放大器光路设计如图1所示，包括输入分光器、输入监测器、输入隔离器、耦合器、泵浦激光器、掺铒光纤、输出隔离器、输出分光器、输出监测器；输入光信号通过光纤接入输入分光器；输入分光器的主输出端通过光纤接输入隔离器的输入端，输入隔离器的输出端通过光纤接耦合器的一个输入端；输入分光器的次输出端通过光纤接输入监测器；泵浦激光器通过光纤接耦合器的另一个输入端；耦合器的输出端通过掺铒光纤接输出隔离器的输入端，输出隔离器的输出端通过光纤接输出分光器，输出分光器的主输出端输出放大后的光信号，次输出端通过光纤接输出监测器。而本技术所设计的掺铒光纤放大器，由于外形尺寸仅有50*30*8mm，用于光器件放置的空间十分有限。若要实现图1的光学功能，必须采用混合器件和迷你器件；本技术的光路设计如图2所示，包括如下光器件：输入混合器件61、输入监测器7、泵浦激光器8、掺铒光纤、输出隔离器62、输出混合器件5；其中，输入混合器件61内含输入分光器、输入隔离器、耦合器；输出混合器件5内含输出分光器、输出监测器；光器件采用迷你器件，如输入混合器件61、输出混合器件5长度小于25mm，直径小于3.3mm；输入光信号通过光纤接输入混合器件61中的输入分光器，输入混合器件61中输入分光器的次输出端通过光纤接输入监测器7；泵浦激光器8通过光纤接输入混合器件61中耦合器的一个输入端；输入混合器件61中，输入分光器的主输出端、输入隔离器、耦合器的另一个输入端依次连接；输入混合器件61中耦合器的输出端通过掺铒光纤接输出隔离器62的输入端，输出隔离器62的输出端接输出混合器件5中输出分光器，输出混合器件5中输出分光器的主输出端输出放大后的光信号，次输出端接输出监测器。掺铒光纤采用L-band光纤，以减少掺铒光纤长度。本技术提出的掺铒光纤放大器，机械结构如图3所示，包括尾纤套管1、模块底座2、PCB板3（印刷电路板）、热缩套管4、输出混合器件5、光无源器件6（包括输入混合器件61和输出隔离器62）、输入监测器7、泵浦激光器8、电接口连接器9、盖板10、盖板安装螺丝11、PCB安装螺丝12、挡纤柱13；PCB板3的正反面均布有电器件；PCB板3通过三个PCB安装螺丝12固定在模块底座2内的底部；其中模块底座2的底部挖槽，以容纳PCB板3背面的部分电器件（PCB板3背面布有电器件），若不挖槽可能造成模块底座2内部高度不足以安装光器件；考虑到安装操作的可行性，所有的光器件，即输入混合器件61、输入监测器7、泵浦激光器8、掺铒光纤、输出隔离器62、输出混合器件5均安装在PCB板3上面；其中泵浦激光器8、输入监测器7、输出混合器件5是有源器件，焊接在PCB板3上面；输入监测器7、输入混合器件61、输出隔离器62、输出混合器件5均沿模块底座2长度方向平行放置；模块底座2中，各光器件之间的光纤熔接点采用热缩套管4进行保护；模块底座2内的光纤必须顺方向走纤；模块底座2中光纤的最小弯曲半径小于10mm，考虑到光纤本身的挤压，光纤弯曲半径需要达到7.5mm，即需要选择符合G.657B3标准的光纤；电接口连接器9焊接在PCB板3上的一侧，电接口连接器9采用12pin连接器，可以兼容MSAEDFA接口定义；为了保护模块底座2内的光纤，在模块底座2内与电接口连接器9相对应位置的外侧（图3中的左侧），设置了挡纤柱13；否则光纤容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超小尺寸掺铒光纤放大器，其特征在于，包括以下光器件：输入混合器件(61)、输入监测器(7)、泵浦激光器(8)、掺铒光纤、输出隔离器(62)、输出混合器件(5)；其中，输入混合器件(61)内含输入分光器、输入隔离器、耦合器；输出混合器件(5)内含输出分光器、输出监测器；输入光信号通过光纤接输入混合器件(61)中的输入分光器，输入混合器件(61)中输入分光器的次输出端通过光纤接输入监测器(7)；泵浦激光器(8)通过光纤接输入混合器件(61)中耦合器的一个输入端；输入混合器件(61)中，输入分光器的主输出端、输入隔离器、耦合器的另一个输入端依次连接；输入混合器件(61)中耦合器的输出端通过掺铒光纤接输出隔离器(62)的输入端，输出隔离器(62)的输出端接输出混合器件(5)中输出分光器，输出混合器件(5)中输出分光器的主输出端输出放大后的光信号，次输出端接输出监测器。

【技术特征摘要】
1.一种超小尺寸掺铒光纤放大器，其特征在于，包括以下光器件：输入混合器件(61)、输入监测器(7)、泵浦激光器(8)、掺铒光纤、输出隔离器(62)、输出混合器件(5)；其中，输入混合器件(61)内含输入分光器、输入隔离器、耦合器；输出混合器件(5)内含输出分光器、输出监测器；输入光信号通过光纤接输入混合器件(61)中的输入分光器，输入混合器件(61)中输入分光器的次输出端通过光纤接输入监测器(7)；泵浦激光器(8)通过光纤接输入混合器件(61)中耦合器的一个输入端；输入混合器件(61)中，输入分光器的主输出端、输入隔离器、耦合器的另一个输入端依次连接；输入混合器件(61)中耦合器的输出端通过掺铒光纤接输出隔离器(62)的输入端，输出隔离器(62)的输出端接输出混合器件(5)中输出分光器，输出混合器件(5)中输出分光器的主输出端输出放大后的光信号，次输出端接输出监测器。2.如权利要求1所述的超小尺寸掺铒光纤放大器，其特征在于，所述掺铒光纤放大器还包括：模块底座(2)、PCB板(3)、电接口连接器(9)、盖板(10)、挡纤柱(13)；PCB板(3)固定在模块底座(2)内的底部；其中模块底座(2)的底部挖槽，以容纳PCB板(3)背面的电器件；所有的光器件，即输入混合器件(61)、输入监测器(7)、泵浦激光器(8)、掺铒光纤、输出隔离器(62)、输出混合器件(5)均安装在PCB板(3)上面；其中泵浦激光器(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，侯建华，沈晓峰，
申请(专利权)人：无锡市德科立光电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32