[发明专利]一种高性能的保偏EDFA光路

说明书

本发明公开了一种高性能的保偏EDFA光路，为单级泵浦放大系统，其输出尾纤绕制呈圆环状。本发明提供的一种高性能的保偏EDFA光路，采用一级放大结构，通过将光纤缠绕成圆盘状，保持信号光的偏振态，实现高消光比的信号输出，从而减少了光器件个数，光路结构简单，节省了光路的成本，缩减了光路的尺寸。

技术领域

本发明属于光纤传感领域，更具体地，涉及一种高性能的保偏EDFA光路。

背景技术

掺铒光纤放大器(EDFA)以掺铒石英光纤作为增益介质，利用铒对应于光纤通信第三窗口的发光，实现信号光的功率放大。EDFA具有低噪声、工作带宽宽、饱和输出功率高、低噪声等优点，与密集波分复用技术相结合，大大推进了光纤通信向大容量、高速率、长距离的方向发展。

当前正在加速推进的超高速、低延时的5G建设，让激光雷达领域蓬勃发展。在气象测速等应用中，通常采用相干多普勒技术，实现测量距离长达上百公里的复杂勘测。在相干多普勒测速中，利用保偏光纤偏振态的外界环境不敏感的特性，可以实现较好地避免周围环境的影响，使测试系统具有较高的精度及灵敏度。考虑到大气衰减因素，通常由光源发出的光会经过保偏放大器进行功率的放大，然后通过调制系统进入自由空间传输。由于1550nm是人眼安全波长，因此保偏EDFA是相干多普勒应用中的重要放大器。

然而现有的保偏EDFA存在以下技术问题：要实现高功率的输出信号光放大，需要采用多级放大系统，光路结构相对复杂、光器件个数多。同时，多个光器件的引入，会对保偏系统的消光比产生影响，降低光纤在外界环境干扰下对于传输信号光振特性的保持能力。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高性能的保偏EDFA光路，其目的在于解决实现高功率的信号光放大和高消光比的信号光输出，所需光路结构复杂、光器件个数多的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种保偏EDFA光路，其为单级泵浦放大系统，其输出尾纤绕制呈圆环状，不包括其他提高消光比的光学器件。

优选地，所述保偏EDFA光路，其所述输出尾纤沿圆环中轴并行绕制，使得径向外部应力均匀。

优选地，所述保偏EDFA光路，其所述输出尾纤绕制呈的圆环，其直径在14cm以下，优选9cm以下，6cm以上。

优选地，所述保偏EDFA光路，其所述保偏光纤所述输出尾纤优选为熊猫型保偏光纤，为其拍长≤5.0mm，优选光纤在4m典型长度下的消光比大于30dB。

优选地，所述保偏EDFA光路，其所述输出尾纤与放大光隔离器连接，所述放大光隔离器为单轴隔离器。

优选地，所述保偏EDFA光路，其所述单级泵浦放大系统的泵浦激光器，输出功率大于23dBm，优选为多模泵浦激光器。

优选地，所述保偏EDFA光路，其输出功率为20～30dBm，信号光的消光比20dB以上。

优选地，所述保偏EDFA光路，其所述单级泵浦放大系统中，所述掺铒光纤输入端与合束器相连，所述合束器的输入端分别连接经过信号光隔离器的信号光和泵浦激光器；所述掺铒光纤的输出端与放大光隔离器相连，所述放大光隔离器与输出尾纤相连。

优选地，所述保偏EDFA光路，其信号光隔离器为偏振工作模式为双轴工作。

优选地，所述保偏EDFA光路，其采用的掺铒光纤，优选为铒镱共掺保偏光纤，优选为915nm的包层吸收系数0.5dB/m～3.5dB/m，拍长≤6mm的铒镱共掺光纤，尤其是熊猫型双包层铒镱共掺光纤。总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：