[发明专利]具有光增益控制的光放大器

说明书

本发明涉及一种创新的具有增益控制的光放大器，并且涉及一种在 城域(metro field)中使用所述放大器的全光环形的WDM网络。

环形网络的一个问题是它们对由于放大器增益的饱和而累积瞬态 的敏感性。在对成本非常敏感的城域网市场中，网络设计者需要灵活而 鲁棒的并且降低网络复杂性和成本的控制技术。在城域中已知的主要商 用放大器使用电子增益控制，其在成本和性能方面具有缺点。在可重配 置的城域网中电子增益控制解决方案的一个例子可以在N. Madamopoulos等人的J.Lightwave Technol.，20(2002)，P.937中找到。

作为替代，光增益钳制(OGC)可能是一种更简单的技术，其相对 经济和高效，这在M.Zirngibl的Gain control in erbium-doped fiber amplifiers by an all-optical feedback loop，Electron.Lett.，27(1991)，P.560 以及G.Luo等人的Experimental and Theoretical Analysis of Relaxation-Oscillations and Spectral Hole Burning Effects in All-Optical Gain-Clamped EDFA’s for WDM Networks，J.Lightwave Technol.， 16(1998)，P.527中已被提出。然而，除非提高项目成本，否则所提出的 用于获得OGC的系统仍然要遭受对于瞬态而言并不令人满意的鲁棒性。

近来提出了一种掺饵波导放大器(EDWA)配置(K.Ennser的Control of optical amplifier transient dynamics in metro system network，ICTON (2004)，Tu.C1.2)。除了与掺铒光纤放大器(EDFA)相比对瞬态损害的 超强免疫性之外，波导技术还具有与其他功能集成的良好潜力。所述集 成的块在大规模生产时提供小型化(small footprint)和低成本。为了获 得具有OGC的放大器的目的，即使对于EDWA也仍然存在寻找满足上 述要求的配置的问题。

本发明总的目的是能够获得一种创新的全光放大器配置，其具有光 学钳制的增益，从而允许实现全光环形网络，同时消除现有技术的缺点。

鉴于该目的，根据本发明，设法提供一种具有光增益控制的光放大 器，其特征在于，所述光放大器包括串联的第一光纤布拉格光栅(FBG)、 可变光衰减器(VOA)、光放大单元以及第二光纤布拉格光栅(BG)， 其中所述两个光栅具有中心波长，以便在它们之间限定激光谐振腔 (laser cavity)，其中所述放大单元位于中间，并且要放大的信号的输 入端位于第一光栅与所述放大单元的输入端之间。

此外，根据本发明，设法实现一种具有在节点中使用所述光放大器 的环的WDM光网络。

为了清楚地解释本发明的创新性原理及其与现有技术(美国专利 No 6,421,168)相比的优点，在下文中借助于附图、通过应用所述原理 的非限制性实例对本发明的可能实施例进行描述。在附图中：

图1示出根据本发明实现的光增益钳制放大器配置的配置，

图2示出具有根据本发明的放大器的环形网络的实验性测试布置，

图3-7示出显示使用本发明的原理的网络的特性的曲线图。

参考附图，图1用图解法示出总体上用参考数字10表示的放大器 的布置，其具有根据本发明的钳制光增益，并且具有一个输入端11和 一个输出端12。该放大器包含由已知放大器(并且特别是具有泵浦)组 成的增益块13。所述泵浦放大器可以方便地用已知的掺铒波导放大器 (EDWA)来实现。这在瞬态中允许更好的性能。然而，根据本发明的 原理，发现已知的掺铒光纤放大器(EDFA)也是可用的。