一种单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器，有位于壳体内的半导体制冷器，设置在半导体制冷器内的热过渡承载台，设置在热过渡承载台上的半导体拉曼泵浦激光器管芯，分别设置在热过渡承载台上的耦合透镜组、热敏电阻和背光探测器，泵浦激光器管芯、背光探测器、热敏电阻以及半导体制冷器与激光器管壳外部的引脚为电气连接。泵浦合波装置，有依次连接的第一信号传输光纤、泵浦信号合波器以及第二信号传输光纤，泵浦信号合波器的输入端连接隔离偏振合束退偏器的输出端，隔离偏振合束退偏器的两个保偏光纤输入端分别对应连接一个单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器。本发明专利技术可节省泵浦个数，提高泵浦功率利用率，缩小放大器尺寸，降低放大器的制造以及运行成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体泵浦激光器。特别是涉及一种应用于拉曼光纤放大器的单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器及泵浦合波装置。
技术介绍
随着光纤通信技术的发展和应用的扩大，Raman (拉曼)光纤放大器在光纤通信系统中的应用也越来越广泛。在Raman光纤放大器中，只要选定合适的泵浦波长以及功率配置就可在多种类型的传输光纤上实现对所传输波长信号的放大。将多个泵浦波长组合在一起，就能轻易的扩展放大波长窗口。对于DWDM(DWDM :Dense Wavelength Division Multiplexing 密集型光波复用) 系统中应用的Raman放大器，目前都是通过采用多个波长的泵浦源通过合波来使其Raman 增益带宽扩大，通过对泵浦波长数目、间隔以及各波长功率的选择以达到增益谱平坦。目前用于光纤通信系统中的Raman泵浦激光器都是米用成熟的InGaAsP多兀材料体系的多量子阱结构的半导体激光器。出于长期可靠性等方面的考虑，前后表面分别镀有不同反射率薄膜的激光器管芯被置于一个标准的14管脚蝶形封装的气密封装壳体中，在壳体和激光器管芯之间还有用于使激光器管芯保持温度恒定的半导体制冷器(TEC,Thermoelectric Cooler)以及用于承载激光器管芯、耦合透镜、热敏电阻以及背光监控探测器等的热过渡承载台。由于Raman增益频移相对于泵浦激光器的输出频率恒定，为了使传输信号获得稳定的增益，Raman泵浦激光器的输出波长必须足够稳定，而考虑到泵浦激光器管芯本身输出波长会随温度以及工作电流等发生漂移，所以用于稳定管芯温度的TEC以及处于激光器尾纤上用于波长锁定的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)就不可或缺。FBG通常刻于激光器封装外的尾纤上，通过反射回到激光二极管中的在波长范围很窄的反射光来实现波长锁定。目前，应用于Raman放大的泵浦激光器，都是采用一个FBG来实现单个波长的锁定，即实现单泵单波长的稳定输出。在应用于DWDM系统中的Raman放大器中，一般通过多个这样输出不同波长泵浦激光器的合波来实现放大器的增益平坦。在不使用增益平坦滤波器的条件下要达到系统对各通道增益的要求则至少需要3个不同的波长才能满足C波段内的平坦增益。而在实际使用环境中，有很多用Raman放大器来改善系统信噪比的条件下并不需要很大的增益/泵浦功率，但为了获得平坦的Raman增益，一般还是需要使用多个不同波长泵浦激光器或通过使用GFF来获得平坦的增益。而无论是使用多个泵浦激光器还是使用GFF都会导致放大器功耗以及成本增加在使用多个泵浦时的泵浦采购成本增加以及对多个泵浦单独温度控制等功耗的增加，在使用GFF时由于损失了被平抑部分的能量，所以需要使用更大功率的泵浦，这也导致了系统功耗和成本的增加。如图5所示为专利(Accelink的IPB⑶以及Raman泵浦合波的专利)所描述的 Raman泵浦合波方法,其中3_1和3_2为处于光纤通信链路中的信号传输光纤,7-1,7-2, 7-3 和7-4分别为4个发射不同波长的Raman泵浦激光器，4只激光器每两只为一组分别与偏振合束隔离退偏器IPBCD 6-1和6-2的两根输入保偏尾纤以慢轴对准或快轴对准的方式连接，两只IPB⑶输出尾纤分别与泵浦合波WDM 5的透射和反射端连接，泵浦合波WDM 5的公共端再与泵浦信号合波WDM 4的输入端连接，泵浦信号合波WDM 4的另外两个端口分别与输入端传输光纤3-2以及输出端传输光纤3-1连接。该专利由于米用4个发射不同波长的 Raman泵浦激光器，从而导致了系统功耗和成本的增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种通过在泵浦激光器的输出尾纤上使用至少两个或两个以上不同中心波长的FBG来实现可使Raman增益平坦对应多个波长激射的单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器及泵浦合波装置。本专利技术所采用的技术方案是一种单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器及泵浦合波装置。单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器，包括有半导体拉曼泵浦激光器封装模块、半导体拉曼泵浦激光器封装模块的输出尾纤及设置在输出尾纤上的多个光纤布拉格光栅，其中，所述的半导体拉曼泵浦激光器封装模块具有壳体，位于壳体内的半导体制冷器，设置在半导体制冷器内的热过渡承载台，设置在热过渡承载台上的半导体拉曼泵浦激光器管芯，分别设置在热过渡承载台上并分别位于所述的半导体拉曼泵浦激光器管芯周边的耦合透镜组、热敏电阻和背光探测器，所述的泵浦激光器管芯、背光探测器、热敏电阻以及半导体制冷器与激光器管壳外部的引脚为电气连接。所述的第一级光纤布拉格光栅与半导体拉曼泵浦激光器管芯的最短距离大于该激光器本征输出的相干长度。处于激光器输出尾纤上的多个光纤布拉格光栅的反射谱中心波长至少有两个，并且两个相邻反射谱中心波长的间距大于5nm。处于激光器输出尾纤上的多个光纤布拉格光栅的反射谱的反射系数相同或不同。所述的每个光纤布拉格光栅的反射波长与激光器在全工作电流范围内全工作温度范围内的本征输出波长的差值小于等于失锁极限。一种采用单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器的泵浦合波装置，包括有依次连接的第一信号传输光纤、泵浦信号合波器以及第二信号传输光纤，所述泵浦信号合波器的输入端连接隔离偏振合束退偏器的输出端，所述隔离偏振合束退偏器的两个保偏光纤输入端分别对应连接一个单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器。所述隔离偏振合束退偏器的两个保偏光纤输入端是以慢轴对准或快轴对准的方式对应连接一个单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器。采用单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器的泵浦合波装置，包括有依次连接的第一信号传输光纤、泵浦信号合波器以及第二信号传输光纤，所述泵浦信号合波器的输入端连接隔离退偏器的输出端，所述隔离退偏器的保偏光纤输入端连接一个单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器。所述隔离退偏器的保偏光纤输入端是以慢轴对准或快轴对准的方式连接一个单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器。本专利技术的单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器及泵浦合波装置，用于Raman 放大领域，在实现Raman增益谱平坦的同时，可节省泵浦个数，降低控制电路以及控制软件的复杂程度，提高泵浦功率利用率，缩小放大器尺寸，降低放大器的制造以及运行成本。具有如下优点I、采用本专利技术的Raman放大器与一般Raman放大器相比减少了泵浦激光器的数目，提高了泵浦进入信号传输光纤的传输效率，在相同的增益条件下降低了泵浦功率，提高了能量转换效率，同时也缩小了放大器体积；2、本专利技术的光路结构简单，易于实现，在提高产品性能的同时，可以有效降低成本；3、本专利技术在中小增益条件下的控制简单，可有效降低控制电路以及控制软件的复杂程度。附图说明图I是本专利技术实现的单泵多波长激射的半导体拉曼泵浦激光器的结构图；图2是泵浦激光器本征增益谱与异侧双波长FBG的反射率示意图；图3是泵浦激光器本征增益谱与同侧双波长FBG的反射率示意图；图4是泵浦激光器本征增益谱与四波长FBG的反射率示意图；图5是基于普通Raman泵浦激光器的泵浦合波结构；图6是基于单泵多波长激射Raman泵浦激光器的泵浦合波第一实例结构示意图；图7是基于单泵多波长激射Raman泵浦激光器的泵浦合波第二实例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卜勤练，邹晓慧，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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