双向光放大器模块制造技术

双向光放大器模块，包括：第一至第四光放大器；中间级设备，对上行或下行光信号执行处理；第一光信号通路设置设备，提供输入给该模块第一输入／输出终端的信号，向第一输入／输出终端输出第四光放大器输出的信号；第二光信号通路设置设备，提供输入给模块第二输入／输出终端的光信号，向第二输入／输出终端输出第三光放大器输出的信号；第三光信号通路设置设备，向中间级设备第一输入／输出终端输出从第一光放大器输出的光信号，向第四光放大器提供中间级设备第一输入／输出终端输出的信号；第四光信号通路设置设备，向中间级设备第二输入／输出终端输出第二光放大器输出的信号，向第三光放大器提供中间级设备第二输入／输出终端输出的信号。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【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双向光放大器模块(OAM)，用于补偿光传输系统中由光纤或光学元件导致的光信号损失，尤其涉及多级双向OAM，它可抑制光通信系统中不想要的多次反射。
技术介绍
在双向光传输系统中，通过单光纤在相反方向上传输一个或一个以上的多路复用光信号。这样，这种类型的双向传输系统利于提供有效利用光纤来提高光纤传输能力和减小光的非线性的方法。但是，多次反射光可导致光信号的恶化，光纤中的瑞利反向散射(Rayleigh-back scattering)和光学元件中的光反射产生多次反射光。如果使用光放大器，由于反射光的放大可出现光信号的进一步恶化。为了使光信号的恶化最小，需要限制光放大器的增益。因此，要使用能够有效放大光信号而抑制光信号的多次反射光的光放大器。图1a到1d是图解说明用在传统双向光学传输系统中的OAM的示意框图。图1a到1d中图解说明的光放大器模块建议了抑制多次反射的许多结构。美国专利No.5,815,308(题为“双向光放大器(Bi-directional OpticalAmplifier)”)描述了图1a所示的双向OAM的结构。如图1a所示，可调频反射衰减器(FTRA)110放在双向光放大器BOA1和BOA2之间，以抑制光信号的多次反射。FTRA 110包括定向耦合器(DC)、分别有不同通带的两个光带通滤波器(OBPF)112a和112b、和两个隔离器(Iso)114a和114b。FTRA 110的功能是衰减由隔离器114a和114b或OBPF112a或112b导致的反射光。每个双向光放大器BOA1和BOA2包括掺杂铒的光纤放大器(EDF)、泵浦激光器二极管(泵浦LD)、和用于将泵浦光(pumped light)施加到EDF波分复用器(WDM)。在IEEE Photon.Technol.Lett.，Vol.11，No.6，pp.745-747，June 1999中C.H.Kim和Y.C.Chung在“光谱交错同步标准滤波器基础上使用双向掺杂铒光纤放大器的2.5Gb/s x 16-信道双向WDM传输系统(2.5Gb/s x 16-ChannelBi-directional WDM Transmission System Using Bi-directional Erbium-dopedFiber Amplifier Based on Spectrally-Interleaved-Synchronized Etalon Filters)”中描述了图1b所示的双向OAM结构。该模块包括一对由光学环行器(circulator)(Cir)耦联在一起的二级单向放大器。在这个模块中，通过光环行器和同步的不同通带的标准滤波器获得对多次反射光的抑制，它们中的每个都设在相关的二级单向放大器的中间级，相关的二级单向放大器处于包括在二级单向放大器中的两个EDF之间。在Proc.Optical Amplifier and Their Application 2000，PD7，2000中S.Radic，A.Srivastava，T.Nielsen，J.Centanni和C.Wolf在“以10Gb/s的25GHz交错双向传输(25GHz Interleaved Bi-directional transmission at 10GB/s)”中描述了图1c所示的双向OAM结构。该模块包括由波长交错器(IL)耦联在一起的一对二级单向放大器。在这个模块中，通过波长交错器和分别设在单向光放大器(UOA)上的隔离器获得对多次反射光的抑制，单向光放大器包括在每个二级单向放大器中。美国专利No.6,018,408(题为“包括双向光放大器的双向光学电信系统(Bi-directional Optical Telecommunication System Comprising a Bi-directionalOptical Amplifier)”)描述了图1d所示的双向OAM的结构。在该模块中，波长选择耦合器(WSC)将双向传播的光波各自分开，然后用另一个WSC彼此耦合在一起，以便它们可在相同方向上传播。然后，单向光放大器放大所得到的信号。另一个WSC将从单向光放大器的输出分成两个信号，它们分别施加到不同的WSC，以便双向传播。这一程序由图1d中虚线箭头所示。首先，光信号通过第一WSC 141。第一WSC 141中出现的光信号由第二WSC 142反射，然后施加到单向光放大器150。从单向光放大器150输出的光信号由第三WSC 143反射，然后发送到第四WSC 144，这使得光信号在向右方向上传播。在这个模块中，通过WSC和设在单向光放大器上的隔离器来实现对多次反射光的抑制。在要提高信道的比特率或多路复用信道的数量以增加双向光学传输系统的容量时，应使用色散补偿光纤(DCF)和增益平整光纤。通常，这用元件配置在多级光放大器中的中间级，以便减小信噪比的下降。但是，难以将这些元件置在传统的OAM中，如图1a到1d所示。例如，如图1a所示，双向传播的光信号可以同时被双向光放大器BOA1和BOA2中的每一个放大。但是，如果使用显示出瑞利反向散射增大的色散补偿光纤，就必须在FTRA 110上设置色散补偿光纤。也就是说，分别的中间级元件必须用于光信号各自的传播方向。另外，当用在光放大器模块中的双向光放大器BOA1和BOA2不用任何隔离器构成时，可能出现不想要的激光作用或其它不稳定现象。对于图1b或1c的OAM，分开的二级单向光放大器用于光信号各自的传播方向。因此，必须为光信号的各自传播方向使用分开的中间级元件。而且，如图1d所示，虽然可能在获得色散补偿的同时放大双向传播的光信号，双向传播光信号在DCF中的相同方向上传输时，该信号可由于DCF的非线性而恶化。如上所述，用单光纤双向传输光信号的双向光传输技术是一种有效方案，它通过单光纤增加光学传输系统或光通信网络的容量。但是，这种技术的问题在于，由于出现在光纤中的瑞利反向散射或许多反射导致的光信号的多次反射，光学传输系统或光通信网络性能受限。尤其是，光学传输系统或光通信网络使用光放大器时，产生多次反射光的放大或累加。结果，限制了光放大器的增益。
技术实现思路
本专利技术克服了上述问题，且通过提供能在抑制内部光学元件导致的多次反射的同时增大增益的双向光放大器模块来提供其它优越性。本专利技术的一个方面是提供有廉价结构的双向光放大器模块。本专利技术的另一个方面是提供在实现色散补偿光纤稳定性的同时防止色散补偿光纤中的非线性的双向光放大器。本专利技术的另一个方面是提供一种双向光放大器模块，它包括第一光放大器；第二光放大器；第三光放大器；第四光放大器；中间级设备，用于对通过的上行或下行的光信号执行预期信号处理；第一光信号通路设置设备，用于提供输入给双向光放大器模块的第一输入/输出终端的光信号，同时将从第四光放大器输出的光信号向第一输入/输出终端输出；第二光信号通路设置设备，用于提供输入给双向光放大器模块的第二输入/输出终端的光信号，同时将从第三光放大器输出的光信号向第二输入/输出终端输出；第三光信号通路设置设备，用于将从第一光放大器输出的光信号向中间级设备的第一输入/输出终端输出，同时将从中间级设备的第一输入/输出终端输出的光信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向光放大器模块，包括： 第一光放大器； 第二光放大器； 第三光放大器； 第四光放大器； 中间级设备，用于对通过的上行或下行光信号执行预期的信号处理； 第一光信号通路设置设备，用于提供输入给双向光放大器模块的第一输入／输出终端的光信号，而向第一输入／输出终端输出从第四光放大器输出的光信号； 第二光信号通路设置设备，用于提供输入给双向光放大器模块的第二输入／输出终端的光信号，而向第二输入／输出终端输出从第三光放大器输出的光信号； 第三光信号通路设置设备，用于向中间级设备的第一输入／输出终端输出从第一光放大器输出的光信号，而向第四光放大器提供从中间级设备的第一输入／输出终端输出的光信号；和 第四光信号通路设置设备，用于向中间级设备的第二输入／输出终端输出从第二光放大器输出的光信号，而向第三光放大器提供从中间级设备的第二输入／输出终端输出的光信号。

【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：李昌熹，吴润济，黄星泽，金贤德，申政勋，赵允熙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]