[发明专利]双波长泵激的波导放大器

权利要求书

1.一种光放大器，其特征在于，它包括：

光波导，它具有含稀土掺杂剂的光学基质，所述基质和掺杂剂确定了能量基态；

第一泵，它以第一波长提供光能到所述波导中，在所述基能态上建立一亚稳能态，所述第一泵与所述波导光学耦合；

输入端，它与所述光波导耦合，所述输入端引入要放大的光信号，所述放大由来自所述亚稳能态的受激发射光子产生，从而在所述第一亚稳能态之下、基能态之上建立一终能态；以及

第二泵，它与所述波导光学耦合，第二泵以第二波长提供光能给所述波导，并通过减少所述终能态的粒子数而进行操作，使所述第一亚稳能态的粒子数重新增加。

2.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述基质是最大声子能量小于1000cm^-1的低至中声子能量玻璃。

3.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述光波导是掺镨的硫属化物玻璃光纤。

4.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述亚稳能态是荧光寿命大于100μs的¹G₄能级。

5.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述第一波长是约1020nm的预定波长。

6.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述终能态是³H₅能级。

7.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述第二波长是约1280nm的预定波长。

8.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于，从所述亚稳能态到所述终能态的跃迁对应于在1.3μm波长带中的放大信号波长。

9.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述第一和第二泵中至少有一个泵是半导体激光器。

10.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于，还包括泵激功率或波长控制机构，它与所述第二泵耦合，用于控制所述第二泵的功率或波长，从而通过控制终态能量的粒子数来控制光放大器的带宽或工作波长。

11.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述光波导是最大声子能量小于1000cm^-1的掺铥的低到中声子能量玻璃。

12.如权利要求11所述的光放大器，其特征在于，所述亚稳能态是荧光寿命大于50μs的³H₄能级。

13.如权利要求11所述的光放大器，其特征在于，所述第一波长是约为700、800、1060或1200nm的预定波长。

14.如权利要求11所述的光放大器，其特征在于，所述终能态是³F₄能级。

15.如权利要求11所述的光放大器，其特征在于，所述第二波长是约为1440nm的预定波长。

16.如权利要求11所述的光放大器，其特征在于，所述玻璃基质是锗酸盐、铝酸盐、碲化物、卤化物、镓酸盐或硫属化物玻璃中的任一种。

17.如权利要求1所述的光放大器，其特征在于，波导是掺钬的硫属化物玻璃。

18.如权利要求17所述的光放大器，其特征在于，放大器工作于⁵I₅-⁵I₇跃迁时的约1650nm波长。

19.如权利要求17所述的光放大器，其特征在于，放大器在两个不同的波长处被泵激，其中一个波长来自约650，760，900，1200，1800nm，第二个则在波长约为1500nm处，用以控制相关的亚稳能级和终能级的粒子数。