一种对以光学泵浦功率放大后的多路复用通带信号进行增益平整的光学元件，包括：载入端光学波导，其可操作为传送通带波长范围内的多路复用通带信号和不同波长范围内的光学泵浦功率；薄膜去复用滤波器，其被设置为接收来自所述载入端光学波导的组合的多路复用通带信号和光学泵浦功率，并可操作为使所述多路复用通带信号通过，并反射所述光学泵浦功率；旁路端光学波导，其可操作且被设置为接收并传送由所述多路滤波器反射的光学泵浦功率；增益平整滤波器，其被设置为从所述薄膜去复用滤波器接收所述多路复用通带信号，并可操作为以期望衰减分布使所述多路复用通带信号通过，以进行增益平整；和输出端光学波导，其被设置为接收并可操作为至少承载被所述增益平整滤波器通过的多路复用通带信号。还公开了包括这种ＧＦＦ元件的光学放大器。还公开了光学滤波器，其包括光学衬底、在所述光学衬底的第一表面上的薄膜去复用滤波器和在所述光学衬底的对立表面上的增益平整滤波器，其中所述去复用滤波器可操作为使通带波长范围内的多路复用信号通过，并反射不同波长范围内的光学泵浦功率，并且所述增益平整滤波器可操作为使所述多路复用通带信号通过，并向所述多路复用通带信号提供期望衰减分布。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种改进的增益平整元件，其采用薄膜多路复用(mux)和 去复用(demux)滤波器和增益平整滤波器(GFF)。本专利技术还涉及一种采 用这种增益平整元件的改进的光学放大器，其包括适合于在诸如电信系统或 采用多路复用光学信号并需要增益平整的其它系统的光学系统中用来例如 补偿多路复用信号的非均匀放大的光学放大器。本专利技术还涉及一种适合于在 这些GFF元件中的一 GFF元件中使用的滤波器镀层的光学芯片。本专利技术还 涉及生产和使用这些光学芯片、GFF元件和光学放大器的改进的方法。
技术介绍
已知地，光学系统用于通过光纤及相关联的光学设备承载多路复用光学 信号信道。在某些情况下，已知这些系统采用光学放大器来成批放大系统所 传送的多路复用信号，即同时放大处于诸如C波段、L波段、S波段等的通 带的波长范围内的所有不同信号信道。诸如掺杂光纤放大器的商用光学放大 器通常提供横跨其通带的不均匀的增益水平，例如，工作在C波段(通常为 1525nm到1575nm)中的掺铒光纤放大器(EDFA )可产生公知的两个峰值 的光谱增益分布。因此，已知地，可以采用增益平整放大器，例如增益平整 光纤放大器或其它增益平整光学放大器。已知地，例如把介质薄膜增益平整滤波器用在光学放大器，例如EDFA 或其它掺杂光纤放大器以构成增益平整放大器。薄膜增益平整滤波器具有有 益的特性，包括低插入损耗、小尺寸、经济的设计和制造成本、容许的环境 稳定性等。结果是，通过放大器的一个以上增益级和增益平整滤波器(这里 为了方便起见，在某一些情况下称为GFF )组合的光学信号的光谱可实现均匀放大，即接近平坦的增益。在这种类型的已知光学放大器中，通常采用泵 浦激光器作为用于放大的光功率源，即在合适泵浦波长下的光功率，作为替 代地，称为光泵浦能量，以向光输入信号提供光增益。在适当的多路复用器(或"mux"),例如，熔融光纤多路复用器(或"s-mux")等处，放大 波长与被传递到放大器的掺杂光纤的光学输入信号被多路复用。通常，这种 类型的光学放大器将具有至少两个增益级，例如，通过放大器沿光纤通路串 行排布的多个掺铒光纤滤波器绕组。为了使各增益级具有光泵浦能量，可以 使用相应数目的泵浦激光器。作为替代地，已知地，在多个增益级的各增益 级均采用来自单个泵浦激光器的放大波长。由于放大波长可能无法合适地通 过位于增益级之间的典型GFF,已知地的是，可以采用熔融光纤解多路复用 器来在第一增益级之后，将放大波长从信号波长中移除。在GFF的下游， 放大波长与用于随后的增益级的信号波长被多路复用回光学通路。存在对提供改进的光学放大器的增长需求。另外，存在对减少光学元件 的成本、重量和/或复杂度的重大需求，所述光学元件例如光学放大器，特 别是那些在通信系统等中使用的光学放大器。相应地，本专利技术一方面的目的 在于提供应对这些存在的需求中的 一个以上需求的改进的光学放大器。根据 某些示例性实施例的目的在于提供比已知的光学放大器能更加经济地生产、 更紧凑和/或更轻或更小的光学放大器。本专利技术另一方面的目的在于提供改 进的增益平整元件，其包括适合于在这些光学放大器中使用的增益平整元 件。本专利技术又一方面的目的在于提供改进的滤波器镀层的光学芯片，其包括 适合于在这些增益平整元件中使用的光学芯片。本专利技术再一方面的目的在于 提供制造和使用这些光学放大器、GFF元件及光学芯片的改进方法。本专利技术 的附加目的和优势将从以下公开内容和对某些示例性实施例的消息描述中 变得清楚。
技术实现思路
根据一方面，用于对通带波长范围内的多路复用通带信号进行增益平整的光学元件，所述信号可以以不同波长范围内的光学泵浦功率被放大，所述光学元件包括载入端光学波导、薄膜去复用滤波器、泵浦功率光学波导、 增益平整滤波器(或GFF)和输出端光学波导。在某些情况下，根据本公开 内容的光学元件在以下称为GFF元件(并且不应当与它所并入的刚才提到 的增益平整滤波器子元件混淆)。载入端光学波导、泵浦功率光学波导和输 出端光学波导各自可以是光纤或其它合适波导。根据另一方面，光学放大器 包括至少一个这种用于对放大后的多路复用通带信号进行增益平整的光学 元件。在根据本公开内容的光学放大器的某些实施例中，光学泵浦功率被载 入端光学波导从增益级传送到去复用滤波器，连同被这种增益级放大的多路 复用通带信号，所述增益级例如EDFA。在这种实施例中，在增益级之前， 所述光学泵浦功率与通带信号被多路复用，然后，所述光学泵浦功率被所述 载入端光学波导传送到去复用滤波器，在该处被反射到所述泵浦功率光学波 导以旁路所述GFF子元件。所述去复用滤波器还可操作为将所述多路复用 通带信号传递到用于增益平整的所述GFF子元件。在根据本公开内容的光学放大器的某些其它实施例中，光学泵浦功率可以由所述载入端光学波导向上传送，即从所述去复用滤波器传递到载入端光 学波导，并被所述载入端光学波导运送到对所述多路复用通带信号进行放大 的增益级，放大后的多路复用通带信号被所述GFF元件处理，用于增益平 整。例如，在以下更详细地讨论的某些实施例中，光学泵浦功率被所述泵浦 功率光学波导从泵浦激光器或适合于放大所述通带信号的其它光学功率源 传送到所述多路复用滤波器，并被所述去复用滤波器反射入所述载入端光学 波导。在这些实施例中，所述载入端光学波导可操作为在所述去复用滤波器 和所述放大器的第一增益级，例如EDFA等之间传送所述多路复用通带信号 和在不同波长范围内的光学泵浦功率。因此，在这些实施例中，所述薄膜去 复用滤波器的被设置并可操作为(i)从所述载入端光学波导接收多路复用 通带信号，并将这种信号传递到所述GFF子元件，并且(ii)从所述泵浦功 率光学波导接收光学泵浦功率，并将这种泵浦功率反射到所述载入端光学波导，以待运送到接收所述放大后信号的增益级。在这些实施例中，所述泵浦 功率光学波导可操作并且设置为将光学泵浦功率传送到所述去复用滤波器， 以待被所述去复用滤波器反射到所述载入端光学波导。这里公开的所述GFF光学元件的增益平整滤波器被设置为接收多路复 用通带信号，并且可操作为以期望衰减分布通过所述通带波长范围内的多路 复用通带信号，用于增益平整。所述衰减分布可以补偿所述多路复用信号的 不同信道的非均匀放大，例如，它可以补偿两级放大器中的一个或两个增益 级。在某些实施例中，所述GFF可以提供适合于补偿由两个、三个或更多分布。所述输出端光学波导的被设置为至少接收被所述增益平整滤波器通过 的多路复用通带信号。在这里所公开的光学放大器的某些实施例中，增益级导以旁路所述GFF子元件，并被运送到随后的增益级，例如所述放大器的 第二增益级。在某些这种实施例中，来自第一增益级的光学泵浦功率被所述 载入端光学波导运送到所述去复用滤波器，并被所述去复用滤波器反射到所 述泵浦功率光学波导以旁路所述GFF子元件，如以上所讨论的。然后所述 光学泵浦功率可以与被所述GFF通过的所述多路复用光信号重新组合，用 于通过在多路复用器/去复用器处多路复用所述泵浦功率光学波导(或通过 随后的波导，例如所述泵浦功率光学波导被接合或以其它方式多路复用的光 纤)在第二增益级进一步放大所述信号，所述多路复用器/去复用器位于沿 所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对以光学泵浦功率放大后的多路复用通带信号进行增益平整的光学元件，包括： 载入端光学波导，其可操作为传送通带波长范围内的多路复用通带信号和不同波长范围内的光学泵浦功率； 薄膜去复用滤波器，其被设置为从所述载入端光学波导接收组合后多路复用通带信号和光学泵浦功率，并且可操作为使所述多路复用通带信号通过并反射所述光学泵浦功率； 旁路端光学波导，其可操作并设置为接收和传送由所述去复用滤波器反射的光学泵浦功率； 增益平整滤波器，其被设置为从所述薄膜去复用滤波器接收所述多路复用通带信号，并可操作为以期望衰减分布使所述多路复用通带信号通过，以进行增益平整；以及 输出端光学波导，其被设置为至少接收并可操作为至少传送由所述增益平整滤波器通过的所述多路复用通带信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：贝瑞弗林特汉姆，保罗克里斯多佛约翰松，瑞德佐默尔，兰斯摩根福特贝瑞，
申请(专利权)人：波科海姆技术公共有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
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