用于在C波段和L波段波长范围内工作的级联拓扑结构的反射型光纤放大器制造技术

技术编号：42804525 阅读：25 留言：0更新日期：2024-09-24 20:49

本申请涉及用于在C波段和L波段波长范围内工作的级联拓扑结构的反射型光纤放大器，包括一种光学放大级的级联装置，用于以相对紧凑的配置提供对扩展的波长范围内的信号的有效放大。波长选择滤波器被定位在第一放大器级的输出端处，并且用于将在较长波长范围(例如，L波段)内的放大信号引导到第二放大器级中，从而形成第一放大器级和第二放大器级的级联配置。第二级向在较长波长范围内的信号赋予额外水平的增益，并且光学组合器可以用于沿着公共输出路径引导两组放大的信号。

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【技术实现步骤摘要】

本文公开了一种以反射型配置(reflective configuration)形成并使用c波段和l波段部件的级联装置(arrangement)的基于光纤的光学放大器。

技术介绍

0、背景

1、目前存在掺铒光纤放大器(edfa)的架构，其支持基于使用c波段波长范围(即，1525-1570nm)和l波段波长范围(即，1570-1625nm)的应用，但是已经发现其效率低下。所提出的架构通常使用单向增益路径，需要高得多的泵浦功率(与普通c波段edfa相比)，并且表现出信号波长对泵浦功率的依赖性。

2、这些放大器的传统l波段版本在光学上更复杂，具有两个增益级，由于转换效率较低并且至少需要两个独立的增益光纤段(每个段都需要被泵浦)，这些增益级需要较多的光学部件和相当高的总泵浦功率。另外，l波段放大器需要在每个光纤段的输入端子处施加泵浦光束，以便产生足够量的增益来克服l波段放大所需的长光纤长度造成的所有无源损耗。

3、公开的概述

4、本文公开了用于edfa的架构，其至少解决了上述限制，并为在c波段波长范围和/或l波段波长范围内工作的输入信号提供放大。

5、特别地，利用放大元件的级联装置，其中待放大的输入信号(在扩展的波长范围内，诸如在c+l波段内)耦合到第一放大器级中，其中第一级对相对宽的波长范围的第一较短波长部分提供足够的放大。此后，至少在该波长范围的第二较长波长部分内的信号穿过第二放大器级(从而形成级联配置)，其中在两个级内被放大的信号沿着公共输出路径进行组合。在一种情况下，波长

6、通过在反射型拓扑结构中形成l波段放大器，提供了所公开的级联放大器的尺寸和部件计数的减小，其中单段增益光纤在其远端端子处耦合到反射元件，这模拟了具有两倍光纤长度的放大器(或基于两级装置的放大器)的性能。在一些实施例中，edfa的c波段部分也可以在反射型拓扑结构中形成。

7、所公开的光学放大器的示例实施例可以包括级联光学放大器，该级联光学放大器包括第一放大器装置和第二放大器装置的组合，用于向在定义的波长范围内的波长处工作的输入信号赋予增益。第一放大器装置本身响应于在定义的波长范围内的波长处工作的输入光学信号，并且包括至少一段掺杂稀土的光纤。第一放大器装置接收泵浦光束作为第二输入，并被配置成产生第一放大输出信号。第二放大器装置耦合到第一放大器装置，并且至少响应于在定义的波长范围的较长波长部分内的放大信号。第二放大器装置包括至少一段掺杂稀土的光纤和反射元件，该反射元件设置在该至少一段掺杂稀土的光纤的远端端子处，以产生比该至少一段掺杂稀土的光纤的物理长度更长的光学路径长度，用于提供对穿过该至少一段掺杂稀土的光纤的信号的放大。级联装置还包括光学滤波器和光学组合器，该光学滤波器沿着第一放大器装置的输出端和第二放大器装置的至少一段掺杂稀土的光纤之间的信号路径设置，该光学滤波器将在较长波长部分内工作的信号引导到第二放大器装置的至少一段掺杂稀土的光纤中，该光学组合器被配置成将来自第一放大器装置和第二放大器装置的输出耦合到级联光学放大器的公共输出路径上。

8、在下面讨论过程中并参考附图，其他和另外的实施例可以变得明显。

技术实现思路

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【技术保护点】

1.一种级联光学放大器，其用于向在定义的波长范围内的波长处工作的输入信号赋予增益，所述级联光学放大器包括：

2.根据权利要求1所述的级联光学放大器，其中，所述光学滤波器是波长选择性带通滤波器，所述波长选择性带通滤波器被配置成沿着第一信号路径将在所述定义的波长范围的较短波长部分内的放大信号引导向所述光学组合器，并且将在所述较长波长部分内的放大信号引导到所述第二放大器装置中。

3.根据权利要求2所述的级联光学放大器，其中，所述波长选择性带通滤波器包括二向色滤波器。

4.根据权利要求1所述的级联光学放大器，其中，所述光学滤波器是设置在所述第二放大器装置的至少一段掺杂稀土的光纤的输入端处的反射型光学滤波器，所述反射型光学滤波器被配置成反射在所述较短波长范围内的放大信号，并使在所述较长波长范围内的放大信号传递到所述第二放大器装置的至少一段掺杂稀土的光纤中。

5.根据权利要求4所述的级联光学放大器，其中，所述反射型光学滤波器包括光纤布拉格光栅，所述光纤布拉格光栅被配置成反射在所述较短波长范围内的放大信号并使在所述较长波长范围内的放大信号通过。</p>

6.根据权利要求4所述的级联光学放大器，还包括：

7.根据权利要求1所述的光学放大器，还包括沿着所述公共输出路径设置的增益平坦化滤波器。

8.根据权利要求1所述的光学放大器，其中，所述光学滤波器包括可调谐滤波器，用于调节定义第一较短波长范围和第二较长波长范围之间的边界的波长。

9.根据权利要求1所述的光学放大器，其中，第一较短波长范围包括C波段波长范围，并且第二较长波长范围包括L波段波长范围。

10.根据权利要求1所述的光学放大器，其中，所述第一放大器装置被配置为反射型装置，并且还包括设置在所述至少一段掺杂稀土的光纤的远端端子处的反射元件。

11.根据权利要求1所述的光学放大器，其中，所述第二放大器装置还包括三端口光学环行器，所述三端口光学环行器包括输入端口、双向信号端口和输出端口，

12.根据权利要求1所述的光学放大器，其中，每段掺杂稀土的光纤包括一段掺铒光纤，并且每个泵浦光束在大约980nm的波长处工作。

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【技术特征摘要】

1.一种级联光学放大器，其用于向在定义的波长范围内的波长处工作的输入信号赋予增益，所述级联光学放大器包括：

3.根据权利要求2所述的级联光学放大器，其中，所述波长选择性带通滤波器包括二向色滤波器。

5.根据权利要求4所述的级联光学放大器，其中，所述反射型光学滤波器包括光纤布拉格光栅，所述光纤布拉格光栅被配置成反射在所述较短波长范围内的放大信...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊恩·彼得·麦克林，马丁·R·威廉姆斯，
申请(专利权)人：IIVI特拉华有限公司，
类型：发明
国别省市：

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