[发明专利]一种超高带宽的准全光纤放大器

说明书

本发明属于光纤放大器技术领域，涉及一种超高带宽的准全光纤放大器，包括若干级耦合单元以及若干级耦合滤波单元，若干级耦合单元依次通过增益光纤进行连接，若干级耦合滤波单元依次通过增益光纤进行连接，最后一级耦合单元通过增益光纤与第一级耦合滤波单元连接。本发明能够利用现有技术和产品条件，克服高带宽、超高带宽光纤放大器面临的元件带宽限制问题，并仍然保持全光纤放大器无需光电转换、易于与光纤系统连接、便于安装携带等优点。

技术领域

本发明属于光纤放大器技术领域，涉及一种超高带宽的准全光纤放大器。

背景技术

放大器是目前光纤通信系统中不可缺少的关键组成部分。光纤放大器以其无需光电转换、易于与光纤系统连接、便于安装携带等优点，成为研究和应用的关注重点。其中掺铒光纤放大器在C波段具有优越表现，在目前的波分复用系统中已经获得了广泛应用。

带宽扩展是光纤通信应对目前通信容量紧张问题的一个解决思路。在无需重新铺设传输光纤线路的情况下，该思路通过器件升级，能够将光纤通信系统的使用带宽从目前的不足30nm提高至超过400nm，据此实现整个低损耗波段的有效利用，传输容量可提升10倍，并且为未来进一步加成空分复用提供更大的利用空间。高带宽及超高带宽的光纤放大器是实现这个思路的关键器件。

光纤放大器的基本结构包括泵浦源、将泵浦与信号合并送入下一级光纤的波分复用器(WDM)、负责提供放大所需增益的增益光纤(例如掺铒光纤、掺铥光纤、掺铋光纤等)，以及配合使用的隔离器、滤波器等元件。

高带宽、超高带宽光纤放大器不能直接通过目前常规光纤放大器技术平移获得，其中面临的重要问题之一就是，常规放大器的关键构成元件存在比较明显的带宽限制，无法满足高带宽、超高带宽光纤放大器的需求。

常规光纤放大器通常采用WDM将信号与放大所需的泵浦合并送入增益光纤，目前用于光纤放大器的WDM器件有两种常见构成方式：常用的拉锥法WDM价格低廉，信号带宽通常仅有30～50nm；滤波片型WDM价格相对昂贵，信号带宽可增至70～100nm，但距离全波段仍有很大距离。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种超高带宽的准全光纤放大器，仍然保持全光纤放大器无需光电转换、易于与光纤系统连接、便于安装携带的优点，同时克服了目前光纤器件的带宽限制，能够为高带宽、超高带宽光纤放大器的研究和应用提供新的解决思路。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种超高带宽的准全光纤放大器，其特殊之处在于：

包括若干级耦合单元以及若干级耦合滤波单元，若干级耦合单元依次通过增益光纤进行连接，若干级耦合滤波单元依次通过增益光纤进行连接，

最后一级耦合单元通过增益光纤与第一级耦合滤波单元连接。

进一步地，每级耦合单元包括耦合组件，耦合组件包括透射端连接器支撑板、第一聚光器件支架和若干个第一可扩展结构；

第一可扩展结构包括第一可扩展镜架、第一侧面连接器支撑板、第二光纤跳线和第一二向色镜；第一可扩展镜架内支撑并固定第一二向色镜；第一侧面连接器支撑板固定在第一可扩展镜架的侧面，用于调整及固定带有活动连接器的第二光纤跳线，形成泵浦的光纤接入口；

若干个第一可扩展结构依次连接；

透射端连接器支撑板固定在第一个第一可扩展镜架的透射端，用于调整及固定带有活动连接器的第一光纤跳线，形成信号的光纤接入口；

第一聚光器件支架固定在最后一个第一可扩展镜架的输出端，用于支撑及固定带有活动连接器的第一聚光器件，对合束后的光进行汇聚并通过光纤活动连接器向连接的增益光纤注入。

进一步地，每级耦合滤波单元包括耦合滤波组件，耦合滤波组件包括第二聚光器件支架、第三聚光器件支架和若干个第二可扩展结构；