[发明专利]一种基于非线性光纤环镜的动态增益平坦器及方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及光放大技术领域，特别涉及一种基于非线性光纤环镜的动态增益平坦器及方法。

【背景技术】

各种光放大器特别是掺铒光纤放大器，已经成为高速长距离光纤通信系统中重要组成部分。在整个放大器带宽内采用密集波分复用(DWDM)技术大幅度提高光纤系统的传输容量是目前光纤通信领域的最主要的研究方向之一。放大器增益谱的不平坦性是影响其在密集波分复用系统中应用的主要的制约因素。近年来各类放大器特别是掺铒光纤放大器增益谱平坦化技术的研究引起了广泛的重视，并提出了多种实现增益平坦化的技术方案。

现有的技术方案主要分为两类：一类针对放大器本身的研究与设计如改变增益介质的掺杂成分、改变泵浦结构等。这类方法有：特种光纤放大器设计法(2001年5月9日公开CN1294767A、增益反馈控制法(2002年10月23日公开CN1376325A)、二级放大法(2007年12月12日公开CN101086543A)、增益互补法等；另一类是采用辅助设备实现掺铒光纤放大器的增益均衡。这类方法有：EDFA长周期光纤光栅均衡法(2001年8月22日公开CN1309307A)，啁啾光纤光栅增益平坦法(2005年3月16日公开CN1595275A)，啁啾布拉格光纤光栅滤波法(2006年3月1日公开CN1740888A)等。

上述的各种增益平坦方法，虽然能不同程度的实现增益平坦滤波的功能，但往往都只针对特定的增益水平，只针对特性的波长范围。当增益水平和波长工作范围改变时，这些增益平坦技术往往不能很好的发挥其增益平坦功能。因此，高速光通信技术的迅猛发展迫切需要动态增益平坦技术的出现。

目前，已经有动态增益平坦滤波器的报道，如基于长周期光纤光栅的动态增益平坦器(2003年7月16日公开CN1430087A)，但需要电控弯曲机构和电控调温机构，结构较为复杂。

【发明内容】

为了解决现有技术中增益平坦方法存在的只针对特定的增益水平，只针对特性的波长范围，当增益水平和波长工作范围改变时，这些增益平坦技术往往不能很好的发挥其增益平坦功能，动态增益平坦滤波器需要电控弯曲机构和电控调温机构，结构较为复杂的技术问题，本发明提供了一种基于非线性光纤环镜的动态增益平坦器及方法。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案为：提供了一种基于非线性光纤环镜的动态增益平坦器，所述基于非线性光纤环镜的动态增益平坦器包括：偏振控制单元和非线性光纤环镜；所述偏振控制单元与非线性光纤环镜的输入端相连，所述非线性光纤环镜处于输入功率越高透过率越低的工作状态。

根据本发明的基于非线性光纤环镜的动态增益平坦器的一个优选技术方案：所述非线性光纤环镜包括：定向耦合单元和单模光纤；所述定向耦合单元的同侧两输出端通过单模光纤相连。

根据本发明的基于非线性光纤环镜的动态增益平坦器的一个优选技术方案：所述非线性光纤环镜进一步包括可调光纤双折射器件，所述可调光纤双折射器件靠近非线性光纤环镜一侧的输出端插入在非线性光纤环镜中。

根据本发明的基于非线性光纤环镜的动态增益平坦器的一个优选技术方案：所述可调光纤双折射器件为偏振控制器或具有光学相位延迟量的波片。

本发明还提供了一种基于非线性光纤环镜的动态增益平坦方法，包括步骤：

第一步：构架非线性光纤环镜；

第二步：控制调节输入信号的偏振态；

第三步：调节非线性光纤环镜处于输入功率越高透过率越低的工作状态来作为幅度均衡器，实现增益平坦。

根据本发明的基于非线性光纤环镜的动态增益平坦方法的一个优选技术方案：所述第一步具体步骤为：通过定向耦合单元，单模光纤及可调光纤双折射器件构建非线性光纤环镜，所述定向耦合单元的同侧两输出端通过单模光纤相连，所述可调光纤双折射器件靠近非线性光纤环镜一侧的输出端插入在非线性光纤环镜中。

根据本发明的基于非线性光纤环镜的动态增益平坦方法的一个优选技术方案：所述第二步进一步包括调节非线性光纤环镜的双折射度的步骤。

根据本发明的基于非线性光纤环镜的动态增益平坦方法的一个优选技术方案：所述第三步进一步包括：检测非线性光纤环镜是否处于输入功率越高透过率越低的工作状态，如果处于输入功率越高透过率越低的工作状态，则结束；如果未处于输入功率越高透过率越低的工作状态，则返回步骤第二步的步骤。

根据本发明的基于非线性光纤环镜的动态增益平坦方法的一个优选技术方案：所述基于非线性光纤环镜的动态增益平坦方法进一步包括步骤：