本发明专利技术提供了一种光学放大器系统，其包括第一和第二光学放大器（1、2），用于放大光纤通信链路中的光信号，以及公共泵（3），用于光学地泵送第一放大器（1）和第二放大器（2）以实现这种放大。还提供了一种光学开关（6），用于在第一切换状态在泵和第一放大器之间提供光通路，并且在第二切换状态在泵和第二放大器之间提供光通路，以允许由泵按序地泵送第一和第二放大器。有利的是，该设置向泵（3）的输出（4、5）提供了高精确性，并且降低了低功率泵噪声。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光学放大器，并且尤其、而非排外地涉及铒线圈或者增益级掺铒的纤维放大器(EDFA)。
技术介绍
在许多EDFA设计中，需要两个泵以产生低噪声系数(NF)和高光输出功率。这例如在图I中示出，图I是包括两个泵级I和2的EDFA的示意图。每个泵级包括一个独立的泵激光器(用于第一泵级I的泵激光器1，以及用于第二泵级的泵激光器4)。图2也是具有两个泵级I和2的EDFA的示意图。图2的许多特征类似于图1，但是没有跨越中部的接触区域5。这些是允许包括例如增加下降多路复用器(MUXES)或色散补偿器的装置所需的。对于图I和2的两种设置，在每级I或2中需要一个独立的泵激光器3和4，以提供精确的泵功率。这也是最优化诸如功率和NF的静态性能和瞬时输入条件下的动态控制所需的。在许多不同的输入条件下使用EDFA，其中每个泵所需的功率系数将改变以维持最优性能，例如一方面以单一低功率输入通道使用放大器，或者另一方面使用高·光功率计算得的包括完全负载的通道的输入。需要两个泵增加了实施的成本和物理尺寸。同样地，还有其中在相反方向上使用两个放大器、即双向(Bi-Di)放大器的应用系统。使用独立的控制和泵插入功率而最优地实现对每个放大器的控制。在该情况下，改变一个放大器的泵功率不应当影响第二放大器的输出功率。这将基本上指示需要使用两个独立泵。已经证明了一种技术，其中使用硅平面光波电路(PLC)以将单一泵的功率分裂成可变输入功率的两个路径中。然而，这未提供改进的低功率控制。在W02009112504中还已经证明了，可以将第一泵的输出分裂至两个端口，而第二端口的功率幅度变化以提供可变的控制。然而，该策略不能提供关于低功率泵噪声的最优放大器性能，并且也不能解决对 Bi-Di放大器的需求。US7110167公开了一种光放大器系统，其包括泵送增益介质的泵激光器。常规地主要通过电子单元控制泵送，其增加了系统的成本和物理尺寸。因而，需要成本有效的多级放大器，以便于减少低功率泵噪声。本专利技术的目的是提供对这种放大器系统的简单和成本有效设计，以便于减少低功率泵噪声。
技术实现思路
根据本专利技术一方面，提供了一种光放大器系统，包括(i)第一和第二光放大器,用于放大光纤通信链路中的光信号，(ii)公共泵，用于光学泵送第一放大器和第二放大器以实现这种放大，(iii)切换装置，用于在第一切换状态在泵和第一放大器之间提供光通路，并且在第二切换状态在泵和第二放大器之间提供光通路，以允许由泵按序地泵送第一和第二放大器。有利的是，本专利技术的优点在于使用单一或公共泵，用于泵送具有两个Er线圈增益级的两个放大器。放大器系统光学地减少了低功率泵噪声，并且解决了 Bi-Di放大器需求。而且，光学切换装置减少了光学部件的物理尺寸需求。因而，其节省了成本，并且在现有技术的基础上提供了有点。优选地，切换装置包括耦合至泵的输入以及耦合至第一和第二放大器的输出。这允许用户独立地改变提供至第一和第二放大器中之一的功率，而不影响提供至第一和第二放大器中另一的功率。便利地是，切换装置适于将提供至第一和第二放大器中之一的功率从0%改变至最大泵功率。优选地，切换装置适于将最大泵功率提供至第一和第二放大器的另一上。这允许将两个可变泵功率从单一泵激光器经由切换装置的输出而提供至第一和第二放大器。切换装置可以包括具有至少两个输出的光学开关，并且优选包括脉冲宽度调制 (PWM)单元。组合使用PWM单元和光学开关提供了光学开关的独立输出的高精确性。优选地，将光栅耦合至切换装置的输入或输出，以在第一切换状态锁定泵和第一放大器之间的光通路，而在第二切换状态锁定泵和第二放大器之间的光通路。这允许从公共泵激光器提供两个独立锁定的输出。锁定的输出确保将一致的泵波长应用于Er光纤，用于提供EDFA的一致增益形状控制。根据本专利技术另一方面，提供了一种控制光放大器系统的方法，包括(i)借助于第一和第二光放大器而放大光纤通信链路中的光信号；(ii)借助于公共泵，光学泵送第一放大器和第二放大器以实现这种放大，以及(iii)在第一切换状态在泵和第一放大器之间提供光通路，并且在第二切换状态在泵和第二放大器之间提供光通路，以按序地光泵送第一和第二放大器。附图说明为了能够更完整地理解本专利技术，现在将作为实例参考随附附图描述本专利技术的大量实施例，其中图I是在每个Er线圈增益级中具有一个泵的已知双级EDFA的示意图2是已知的跨越中部接触的双级EDFA的示意图3是单一泵双Er线圈增益级EDFA的示意图4是在泵的每个输出端口中具有功率控制的单一泵双Er线圈增益级EDFA的示意图5是具有快速光开关的单一泵双Er线圈增益级EDFA设计的示意图6a至图6f示出了在可变输出端口功率处光学开关的标记一空间比；图7a示出了恒定功率时泵和开关上的PWM信号的标记一空间比例；图7b示出了 50mW功率时光开关的标记-空间比例，以及图8是光学放大器系统的示意图，其中在泵激光器芯片和光栅之间设置光开关。具体实施方式图3是单一泵双Er线圈增益级EDFA的概略图。提供了两个泵级，其第一放大器 I包括单一 Er线圈，而第二放大器2包括单一 Er线圈。为了允许在一个以上的Er线圈增益级中使用一个泵，代替两个独立泵激光器，提供了高功率单一泵激光器3。泵激光器3包括分别耦合至第一放大器I和第二放大器2的两个输出端口 4、5。专利技术者已经意识到固定每级之间的功率比例，从而该设置不能在所有操作情况下提供最优性能，并且可以限制从泵激光器3的每个输出端口 4、5提供的最大功率。图4是每个泵功率控制单一泵双Er线圈增益级EDFA的概略图。图4的许多特征类似于图3，但是每个输出端口 4、5不具有泵衰减器6、7。每个输出端口 4、5中的功率损耗受衰减器6、7的控制。专利技术者已经意识到该设置可以产生较大的泵损耗，并且可以将每个输出端口 4、5中的最大泵功率仅限制至分裂比例所允许的泵功率。图5是具有快速光开关 6的单一泵双Er线圈增益级设计的示意图。专利技术者已经发现对图3和4的设置所提出的问题的可能解决方法是在泵3和分别耦合至第一放大器I和第二放大器2的输出端口 4、5之间提供光开关。因而，光开关6提供了泵3和第一放大器I和第二放大器2之间的光通路。 由PWM单元和电子单元(图5中未示出)控制光开关6，以改变两个输出端口 4、5之间的功率比例，从而从任一输出端口 4、5提供的平均功率可以从0%改变至100%，而另一端口使用相关的控制机制而提供相反的功率。该技术的一个重要特征是能够将每个泵端口 4、5的功率从O改变至最大功率，而不影响从另一端口提供的功率。这可以以一种或多种方式实现。首先，通过改变泵激光器3 的功率，以及标记-空间比例，可以将任一和两个输出端口 4、5的功率从0%改变至全功率或者设置在另一端口的最大功率。在图6a至6f中示出了该技术的实例，其示出了在可变输出端口功率时的光开关的输出端口 I (曲线I)和输出端口 2 (曲线2)的标记-空间比例。在这些附图中，假设总泵功率为IOOmW,那么输出端口 I的功率固定在50mw，而输出端口 2的功率以IOmW的差距而从OmW改变至50mW。该技术需要将PWM单元的时间阶段分成大量相同长度的阶段，这由电子单元而实施。阶段越多，控制约精确。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：伊恩·彼得·麦克林，N·K·扎耶尔，巴里·弗林塔姆，J·S·德雷克，
申请(专利权)人：奥兰若技术有限公司，
类型：
国别省市：
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