[发明专利]用于WDM光传输的光直接放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光直接放大器，更具体地，涉及一种优选用于波分复 用(WDM)光传输的光直接放大器。

背景技术

近年来，对于WDM光传输系统，由于光学元件或装置(例如光互连) 的性能增强、旨在实现40Gbit/s光信号传输的光发射机/接收机的运行加速 等原因，电功耗不断增加。鉴于此原因，担心WDM光传输系统中使用的 各种光学装置的功耗过大。此外，已经有降低功耗的需求，这当中也包括 对环境政策的考虑。这样，在WDM光传输系统中，功耗降低的重要性日 益上升。

当在利用光中继器的WDM光传输系统中通过光直接放大器发送光信 号时，由于使用的光直接放大器的放大频带中的增益偏差，传输特性可能 会恶化(即，发生数字误差)。这是由于掺杂稀土元素的光纤(用作光直 接放大器的光放大介质)的增益的波长特性具有温度依赖性，并且所述增 益的温度依赖性随着环境温度的改变而增加，导致传输特性恶化。因此， 存在这样的需要：光放大介质要保持在比其允许温度范围更高的温度上， 以避免由增益的波长特性改变所引起的信道之间的增益偏差。为了满足该 需要，常规上使用图1中所示的光直接放大器。

图1是具有常规典型结构的现有技术光直接放大器110的透视图，示 意性地示出了放大器110的结构。在该放大器110中，光放大介质111由 安装在放大器110一侧的加热介质112加热。

光放大介质111由卷盘111a和绕卷盘111a设置的放大用光纤111b形 成。温度传感器113安装在光纤111b的附近。加热介质112是电加热器， 其响应供电而产生热量。温度控制电路114经由电缆116和117分别电连 接到加热介质112和光放大介质111。温度控制电路114总是监控光放大 介质111的温度，控制加热介质112，使得光放大介质111的温度保持在 比环境温度高的预定温度。

由于现有技术的光直接放大器110具有上述结构，增益具有温度依赖 性的光放大介质111(即，光纤111b)的温度能够保持恒定。因此，光纤 111b增益的温度偏差的影响被抑制，从而可获得不受环境温度影响的稳定 WDM光传输特性。换句话说，光放大介质111的增益-波长特性的温度依 赖性可被抑制，从而产生与环境温度无关的增益-波长特性。

另外，在图1的结构中，仅仅在光放大介质111(即，卷盘111a)的 一侧设置加热介质112。然而，加热介质112可设置在图1的结构中的光 放大介质111(即，卷盘111a)的每一侧。

下面是本发明除了上述现有技术光直接放大器110外的其它相关技 术。

2001年公开的专利文献1(日本未审专利公开No.2001-7428)公开了 一种光放大器，其能够容易地保持增益平坦。该光放大器用于WDM光传 输系统。

专利文献1的光放大器包括：光波导，用于光学放大信号光，其掺杂 有能够通过激发光激发的荧光材料(例如，掺杂有荧光材料的放大用光 纤)；和激发装置，用于向光波导提供激发光。该光放大器还包括：输出 控制装置，用于控制输出，使得从光波导输出的信号光功率保持在目标值； 和温度控制装置，用于基于输入到光波导中的信号光功率控制至少一部分 光波导的温度。

具体来说，放大用光纤绕由具有极佳导热性的材料(例如，铝)制成 的绕线管设置。用于调节光纤温度的珀耳帖(Peltier)元件和用于检测光 纤温度的热敏电阻被粘附到该绕线管上。因此，如果输出信号光功率试图 随输入信号光功率的波动而改变，则控制光纤的温度，使得输出信号光的 功率保持在目标值。因此，光放大性能的退化被抑制，即便输入信号光功 率波动。结果，可容易地保持增益平坦。(参见专利文献1的权利要求1、 图1以及段落0018-0022。)

1996年公开的专利文献2(日本未审专利公开No.8-173560)公开了 一种激光治疗仪以及所用的探头，其能够同时实施激光治疗和温热疗法， 用于慢性疼痛治疗，而不会导致半导体激光器的任何热损坏。