[发明专利]增益控制光放大器

说明书

本发明涉及光信号放大器，特别涉及能控制增益以使光信号的输出电平保持恒定而与光信号的输入电平无关的增益控制光放大器。

随着光通信技术的迅速发展，用于通过一条光线路同时发射具有多波长的光信号的波分多路复用WDM传输技术已广泛使用，以便提高光线路的传输效率。而且，通过将具有特定波长的光加到光线路和从光线路中取出来逐渐组网光线路。顺便说一下，在增加或取出波分多路复用系统中的任何光时，光信号总的信号功率dBm波动。例如，在从发射8信道光信号的光线路中取出4信道光信号时，光信号的总功率降低约3dBm。而且，在从发射4信道光信号的光信号中取出2信道光信号时，光信号的功率又降低约3dBm，从而，与开始相比降低约6dBm的光信号功率。当再次从2信道光信号中取出1信道光信号时，光信号功率降低约3dBm，从而引起光信号功率总的9dBm增益降低。总之，在用于发射8信道光信号的波分多路复用系统中，通过增加和取出光信号可以引起最大9dBm的信号功率波动。此信号功率的波动可能引起系统故障。例如，在光纤放大器采用掺有诸如Er、Pr和Nd的稀土离子的光纤的情况中，放大增益根据输入信号功率而改变。因此，如果输入信号功率弱，即，如果输入到光纤放大器的光信号的信道数量少，则将光信号的相应信道的放大增益设置为高。而如果输入信号功率强，即，如果输入到光纤放大器的光信号的信道数量大，则将光信号的相应信道的放大增益设置为低。由于放大增益的不同而引起的通过光网络发射的光信号的此波动可能破坏接收装置，使之不能接收发射的光信号。

而且由于通过光线路发射的光信号与传输距离成比例地变弱，所以要求在规定间隔上提供中继光放大器来放大此光信号。总之，希望在远距离传输的情况中每80Km或120Km点上建立中继光放大器。近来，建议每160Km点上提供中继光放大器。同时，国际电信联盟(ITU)的标准定义每40Km光线路的增益损耗是11dB，即，如果每80Km点上提供中继光放大器，要求此放大器具有约22dB的放大增益，如果每120Km点上提供中继光放大器，此放大器应具有约33dB的放大增益，而如果每160Km点上提供中继光放大器，此放大器应具有约44dB的放大增益。然而，由于固定设置常规光纤放大器的增益电平并且能控制增益的光放大器的增益控制范围限制在例如约10dB的预定电平内，所以它们不能满足不同的安装环境。

因此，本发明涉及基本上消除由于相关技术的限制和缺点而引起的一个或多个问题的增益控制光放大器。

本发明的一个目的是提供可以适应不同的安装环境而不必单独改变结构的增益控制光放大器。

本发明的另一目的是提供波分多路复用传输系统所采用的用于控制光信号的规则增益电平以抵消光信号的增加与取出的增益控制光放大器，。

为了实现本发明的目的，提供根据本发明第一实施例的增益控制光放大器，应用于通过一条线路发射多波长光信号的波分多路复用传输系统，此增益控制光放大器包括：光耦合器，与光线路连接，用于将输入信号划分为第一与第二光信号；第一光纤放大器，用于以第一放大增益放大第一光信号；衰减装置，用于根据衰减增益调节电压以预定的衰减增益衰减第一光纤放大器的输出；第二光纤放大器，用于以第二放大增益放大衰减装置的输出；光-电流转换装置，将第二光信号转换为与信号功率相对应的电的电平信号；和衰减增益控制装置，用于根据光-电流转换装置的输出生成用于衰减装置的衰减增益调节电压。

为了实现本发明的目的，提供根据本发明第二实施例的增益控制光放大器，应用于通过一条线路发射多波长光信号的波分多路复用传输系统，此增益控制光放大器包括：至少一个光纤放大器，与光线路相连，用于以预定的放大增益放大通过光线路传播的光信号；衰减装置，耦合到光线路，用于根据衰减增益调节电压以预定的衰减增益衰减此光信号；和衰减增益控制装置，用于根据通过此光线路传播的光功率相对衰减装置的衰减增益调节电压。

为了实现本发明的目的，提供增益控制光放大器，相对输入光信号功率保证固定的放大增益。

为了实现本发明的目的，提供增益控制光放大器，提供与通过光线路发射的光信号的最大增益损耗相对应的放大增益。

为了实现本发明的目的，提供增益控制光放大器，其中衰减增益控制装置以11dB为单位调节衰减装置的衰减增益。