[发明专利]光放大器

说明书

本申请提供了一种光放大器，包括光源。设于光源的一侧的多模波导。分路器，分路器具有入射端与出射端，入射端连接多模波导，分路器用于将多模光线分成多组少模光线。多个少模波导，多个少模波导连接出射端，每个少模波导包括相连接的第一部分与第二部分，第二部分连接出射端。单模波导，单模波导靠近第一部分，且第一部分与单模波导间隙设置；第一部分与单模波导可构成合波器，合波器用于将第一部分内的少模光线耦合到单模波导内。本申请提供的光放大器，可利用多模波导接收光束质量较差的光线，并将这些光线通过分路器和多个少模波导来将其耦合至单模波导中实现光放大的目的。因此，本申请可采用光束质量较差的光源，从而降低光放大器的成本。

技术领域

本申请属于光通信技术领域，具体涉及光放大器。

背景技术

光放大器是高速光通信系统中的关键器件，也是未来光器件小型化，集成化的重要光学器件之一。现有的光放大器主要采用掺稀土元素的光纤或光波导和大功率的泵浦光源，并且泵浦光源通常采用单模半导体激光器光源，但这种光源的价格昂贵，提高了光放大器整体的成本。若采用便宜的多模光源，如发光二极管则存在光束质量差，波导耦合效率低等问题，其能量无法被充分有效地利用。

发明内容

鉴于此，本申请提供了一种光放大器，包括：

光源，所述光源用于发出多模光线；

多模波导，所述多模波导设于所述光源的一侧，用于接收所述光源发出的多模光线；

分路器，所述分路器具有相对设置的入射端与出射端，所述入射端连接所述多模波导，所述分路器用于将所述多模光线分成多组少模光线；

多个少模波导，所述多个少模波导连接所述出射端，每个所述少模波导包括相连接的第一部分与第二部分，所述第二部分连接所述出射端；以及

单模波导，所述单模波导靠近所述第一部分，且所述第一部分与所述单模波导间隙设置；所述第一部分与所述单模波导可构成合波器，所述合波器用于将所述第一部分内的所述少模光线耦合到所述单模波导内。

本申请提供了一种光放大器，在光源和单模波导之间可增设多模波导、分路器、以及多个少模波导等结构。具体地，多模波导设于光源的一侧，由于多模波导可容纳光线的模式数较多，这样多模波导便可接收所述光源发出的多模光线，即光束质量较差的光线。其次，分路器的入射端连接多模波导，多模波导中的多模光线便可通过入射端传输至分路器中，此时分路器便可将多种模式的光线分成多组少模光线。再次，分路器的出射端连接少模波导的第一部分，多组少模光线均匀地或者按照一定比例进入到每个少模波导中，并经由这些少模波导分别导向不同的位置。也可以理解为，少模光线从第二部分传输至第一部分。另外，每个少模波导包括相连接的第一部分与第二部分，所述第一部分相较于所述第二部分靠近所述单模波导，并且第一部分与单模波导间隙设置，以使少模波导的第一部分与单模波导构成合波器，从而将第一部分内的少模光线耦合到单模波导内，为单模波导内的光信号提供能量，利用单模波导来实现光放大的目的。

综上所述，本申请提供了一种全新结构的光放大器，可利用多模波导接收光束质量较差的光线，并将这些光线通过分路器和多个少模波导来将其耦合至单模波导中实现光放大的目的。因此，本申请可采用光束质量较差的光源，从而降低光放大器的成本。

其中，所述多模波导在沿所述多个少模波导的排列方向上的宽度大于所述多个少模波导沿径向的宽度之和。

其中，在沿所述多个少模波导的排列方向上，所述出射端的宽度大于所述入射端的宽度。

其中，所述出射端朝向远离所述光源的方向凸出设置。

其中，所述出射端背离所述光源的表面为圆弧面。

其中，所述第一部分靠近所述单模波导，且所述第一部分与所述单模波导构成直接耦合器。