[实用新型]铒镱光纤放大器有效

专利信息
申请号: 202020894460.4 申请日: 2020-05-25
公开(公告)号: CN211981127U 公开(公告)日: 2020-11-20
发明(设计)人: 武国强;夏健 申请(专利权)人: 上海拜安实业有限公司
主分类号: H01S3/067 分类号: H01S3/067
代理公司: 上海智信专利代理有限公司 31002 代理人: 王洁;郑暄
地址: 201210 上海市浦东新*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 光纤 放大器
【说明书】:

实用新型涉及一种铒镱光纤放大器,其中,包括泵浦激光器、铒镱共掺光纤、第一隔离器、第二隔离器、合束器及包层光纤光栅;泵浦激光器与合束器的第一输入端相连接,第一隔离器与合束器的第二输入端相连接,合束器的输出端与铒镱共掺光纤的输入端相连接,铒镱共掺光纤的输出端与第二隔离器相连接;包层光纤光栅位于铒镱共掺光纤的输出端侧,且设于铒镱共掺光纤的内包层中。采用该光纤放大器在保证正向泵浦低噪声特性的同时有效提升了泵浦转化效率,提高了输出光功率;在提升功率的同时保证了信号光的高稳定性、高光信噪比、低噪声特性;有效避免了高能信号光在光栅处发生耦合而引起的功率衰减及烧纤现象。

技术领域

本实用新型涉及光路系统技术领域,尤其涉及光纤通信系统中光纤放大器的光路系统技术领域,具体是指一种铒镱光纤放大器。

背景技术

随着信息化时代的推进,通信需求不断增大,通讯速率不断提高。光纤通信因具备传输容量大、损耗低、中继距离长、抗干扰能力强、保密能力强、体积小、重量轻等优点而占据通信领域主导地位。光纤放大器在通信系统中起着光信号放大、提升传输距离的关键作用。

传统掺铒光纤放大器(EDFA)具备低噪声、高信噪比、输出功率稳定等优点而被广泛应用。然而,随着通讯需求的不断提升,对放大器输出功率的要求越来越高:一方面,密集型波分复用系统的使用使得单通道入纤功率提升。另一方面,随着通讯网络的普及通讯链路数增加,对掺铒光纤放大器(EDFA)需求剧增。传统掺铒光纤放大器(EDFA)受输出功率限制,单台设备只能满足单路线路使用。故带来了如下缺点:1、设备数量剧增、成本高;2、使用、管理、维护不便。

实际的通信系统应用中,可将同一信号光进行高功率放大后,经分路器分成若干个通道。利用大功率光放大技术有效提高设备利用率,单台放大器实现多路信号输入的应用场景应运而生。因此,高功率型放大器的需求倍增。此外,放大器的噪声系数是衡量放大器性能的另一重要指标。噪声不仅会影响到接收端的码元判决,同时也占用光放大器的光功率资源。因此,高功率低噪声的光纤放大器才可应用需求。

为获得高功率输出,高掺杂的铒镱双包层光纤(EYDCF)因其具备高度转化效率而被广泛应用,但受其材料属性影响,其噪声系数同时更大。

为提升放大器输出功率主要方式为:1、采用后向泵浦的方式,该方法虽能提高泵浦转化效率,但由于引入了较大的ASE噪声使得放大器噪声系数较大。2、增加有源光纤长度。通过增加有源光纤长度可有效增加泵浦利用效率但光纤长度的增加会使系统噪声迅速增加、系统平坦度裂化、放大器成本提升。

为提升放大器输出噪声主要方式为:1、采用正向泵浦方式,该方法虽然能保证放大器低噪声,但其泵浦转化效率非常低。达到高功率输出非常困难。2、增加预放降低系统噪声,该方案可在获得高输出功率的同时得到低的噪声系数,但是其原理实际为将信号光经过普通掺铒光纤放大器(EDFA)进行放大后再经过高功率放大部分对其进行放大(EDAF+EYDFA方案)。但是其光路制作复杂、控制复杂、同时在成本方面道带来了巨大的浪费。

因此,设计一种新型的铒镱共掺光纤放大器方案,使得大功率光放大器能够同时满足低噪声、高泵浦转化效率的要求,成为了需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点,提供了一种可以有效减小占用面积的铒镱光纤放大器。

为了实现上述目的,本实用新型的铒镱光纤放大器具有如下构成:

该铒镱光纤放大器,其主要特点是,所述的铒镱光纤放大器包括泵浦激光器、铒镱共掺光纤、第一隔离器、第二隔离器、合束器及包层光纤光栅;

所述的泵浦激光器与所述的合束器的第一输入端相连接,所述的第一隔离器与所述的合束器的第二输入端相连接,所述的合束器的输出端与所述的铒镱共掺光纤的输入端相连接,所述的铒镱共掺光纤的输出端与所述的第二隔离器相连接;

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