用以使增益平坦的光放大器制造技术

一种用以使增益平坦的光放大器，其中该光放大器具有大致相等的光谱增益，在一范例中，光放大器包括一第一及一第二平面波导，该第一及第二平面波导包括一基板，该基板包括一区域，该区域掺杂一荧光材料，并且该第一及第二平面波导以光学的方式互相耦接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤场(fields of fiber optics)以及光纤信号扩大 (amplification of optical signal)技术,可^是供于光纤信号的增益平坦 化放大器。
技术介绍
光通讯系统中，用以传送单一波长的光通道(optical channel)至一或 多条光纤的技术已被大家所熟悉，为了由多点(plural sources)传送数据， 时分复用(TDM, time-division multiplexing)常被应用，在时分复用中， 特定的时槽(time slot)被分配至每一信号点(signal source),而完整的信 号由与每一时槽有关的部分所构成，若上述用以传送多笔数据源至单一光通 道的技术是有效的，则其容量会受到光纤分布的限制，而必须产生高尖峰功 率脉沖(high peak power pulses)。波分复用(画，wavelength division multiplex)已被发现，用以作为 增加现行光纤网络容量的方法，在波分复用系统中，多个光学信号信道被传 送至具有被分配到特定波长的每一信道的单一光纤，因为每一个光通道都可 以时分复用的形式作用，所以所有光纤网络中的全部数据传送容量可被大大 地提升。波分复用系统中的光信道通常以硅光纤(silica based optical fiber) 被传送，并且相对地具有低耗损，使波长在1520至1580奈米(nm)之间，而 波分复用系统中的光学信号信道的波长在此低耗损窗(low loss window)下， 可以;波传递约50公里而没有过多的能量衰减，然而，超过50公里以上的距 离时，需要利用光放大器对光纤损耗做补偿。已发展的光放大器包括一掺有稀土元素(rare earth element)的增益介 质(gain medium),稀土元素可能为斜(erbium)、镨(praseodymium)、钕 (neodymium)以及碲(tellurium),最常被使用的稀土元素为铒，因为铒可以 产生最佳的增益，其波长范围在1520至1580奈米之间，并且，掺铒的介质 可在一被选定的波长下通过光抽运(pumped),举例来说，被选定的波长为980 奈米，以提供光纤的波长在低耗损窗下可被放大或增益。
技术实现思路
根据本专利技术的原理构造，本专利技术可被实施且更广泛地解释，本专利技术的方 法以及系统被用以增强光放大器的增益。本专利技术的一范例提供一种光放大器，包括 一第一及一第二平面波导 (planar waveguide)，该第一及第二平面波导包括一基板，该基板包括一区 域，该区域掺杂一荧光材料，并且该第一及第二平面波导以光学的方式互相 耦接。本专利技术的另 一范例提供波分复用传送系统(wavelength division multiplexing transmission system),其包括多个传输器，每一传输器用 以传送各自的光学信号，而每一个光学信号有各自的波长，波分复用传送系 统还包括一复用器以及一光放大系统，复用器用以结合多个光学信号至一光 通信路径(optical communication path)上，光放大器可包括一平面波导 (planar waveguide)以及一光纤，该平面波导包括一基板，基板包括一区 域，该区域掺杂荧光材料，而光纤包括掺杂有荧光材料的核心部(core)， 其中，该光纤以光学方式与该平面波导耦接，波分复用传送系统还可包括一 去复用器(demultiplexer)以及多个接收器(receivers),去复用器用以区分 具有个别波长的每一光学信号，而接收器用以接受被区分后的光学信号并且 将光学信号转换成电信号。 '为使本专利技术的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特列 举出实施范例，并结合附图详细说明如下。附图说明图1为本专利技术的波分复用传送系统的范例方块图； 图2为本专利技术的二级光放大器的实施范例的方块图；图3为本专利技术的铒掺杂平面波导的实施范例示意图； 图4为本专利技术的铒掺杂光纤范例示意图5为铒掺杂平面波导放大器的输入信号功率为O以及-25dBm以及波分 复用信号波长在1528-1562nm之间时，增益性能以及噪声指数的曲线变化图6为具有10m长的铒掺杂光纤的铒掺杂放大器，其输入信号功率为0 以及-25dBm以及波分复用信号波长在1528-1562nm之间，且抽运功率为72mW 时，增益性能以及噪声指数的曲线变化图7为增益平坦二级放大器的输入信号功率为O以及-25dBra以及波分复 用信号波长在1528-1562nm之间时，增益性能以及噪声指数的曲线变化图;图8为误码率测试表现图，测试输入信号的波长为1550nm， 2. 5Gb/s模 块系统分别用于背对背式光放大器以及二级放大器系统；图9为二级光放大器的另一实施范例的方块图10为本专利技术二级光;^文大器的另一实施范例的方块图。附图符号说明100-波分复用传送系统110-传输器120-波分复用器130 光通信i 各径130a-第一光通信路径130b~第二光通信路径140、 640 ~光放大器150-波分复用去复用器160~接收器210、 610~第一级211 光隔离器212 ~光源213- 第一光耦合器214- 平面波导介质 215~光滤波器 216 第二光隔离器 220、 620 ~第二级221'-光源222 --第二光耦合器223 --铒掺杂光纤224 --光隔离器305 --玻璃基板310--嵌入式区域410--核心部420 --夕卜壳511 _-第三光隔离器513--第二光滤波器514 --第一平面波导515 --第一光滤波器516 --第四光隔离器517 --第二平面波导611 --第一光源711 --第二光源911 --光源912 --第三光耦合器具体实施例方式图1为波分复用(WDM)传送系统100的方块示意图，如图所示，波分复 用传送系统100包括多个传输器110 、波分复用(WDM)复用器 (multiplexer) 120、光通信路径(optical communication path) 130、至少 一光放大器(optical amplifier) 140 、波分复用(WDM)去复用器 (demultiplexer) 150以及多个接收器160, —般来说，传送光学信号通过波 分复用传送系统100时，每一个传输器110会传送各自不同波长的光学信号， 而光通信路径130包括硅光纤，并且该波长在1520至1580nm之间，为光通 信路径130的低耗损窗(low loss window)。传输器110包括光源，如发光 二极管或激光光，该传输器110可^f艮据二进制输入串流(binary input stream) 被调整，每一个从传输器IIO输出的光学信号都会进入波分复用器120，波 分复用器120结合光学信号并且沿着光通信路径130传送结合后的光学信号，光通信路径130包括至少一区段的光纤。一般而言，至少一光放大器140被设于光通信路径130上，用以放大被 传送的光学信号以补偿在光通信路径130上的耗损，以下请参考图2做进一 步说明，光学放大器H0包括二级放大器(two-stage amplif ier)以提供大 致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光放大器，包括：　一第一及一第二平面波导，该第一及第二平面波导包括一基板，该基板包括一区域，该区域掺杂一荧光材料，并且该第一及第二平面波导以光学的方式互相耦接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：叶建宏，祁甡，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]