[发明专利]光放大器

说明书

本发明涉及光放大器，特别地涉及到不必将光信号转换成电信号而加以放大的装置和方法。

本发明的一个方面是，提出一种光放大器，它包括一段光纤;一个半导体激光器和驱动装置，半导体激光器输出脉冲的泵浦信号;一个耦合装置，它具有第一种波长待放大的光信号输入端，泵浦信号输入端以及连接到光纤输入端的输出端;在此被用的光纤在第二种波长上被泵浦信号光学激励，并且在待放大信号的第一种波长上得到增益，该第一种波长相应于一个或多个始自泵浦信号的斯托克斯频移。

本发明的另一个方面是，提出一种放大第一种光波长上的第一个光信号的方法，该方法包括着以半导体激光器在第二种光波长上产生脉冲泵浦信号的步骤，并且同步地将第一个光信号和泵浦信号耦合到一段光纤中，第一种光波长相应于始自泵浦信号波长的一个斯托克斯频移，光纤中的喇曼受激发射引起第一个光信号的增益。

现参照附图，叙述本发明的一个实施例：

图1表示一个产生并监视某一光信号增益的装置的构成简图;

图2表示掺杂GeO₂的SiO₂单模光纤损耗曲线;

图3表示对不同输入泵功率的放大因子曲线;

图4表示一个基于本发明的光放大器的构成简图。

在低损耗的光纤波导中，由于其高效地发生斯托克斯频移，受激喇曼散射已引起极大关注，这一效应已被用于提供光纤测试的脉冲可调谐光源。〔C-ohen L.G.and Lin C.，“一种新的红外光纤喇曼激光多用途纤维光学（UFO）测试系统”IEEE J.Quantum Electron，1979，14P855〕但是，关于光纤传输信号产生放大的这一机理的直接应用，只是在最近才得到研究。掺杂GeO₂的SiO₂光纤已经在1.064微米波长，1.24微米波长，1.4微米波长上得到了有显著放大作用的结果。

其参考文献如下：

1.064微米的：IkedaM，“长跨距的单模硅光纤的受激喇曼放大特性”Optics    Communi    cations1981，vol39No3    P148;1.24微米的：Desur    Vire    F.，Papuc-hon    M，pocholle    J.P.and    Raffy    J.，“单模光纤内喇曼散射产生的激光二极管信号的高增益光放大”Ele-ctronics    Letters，1983，vol19，No19，P751;

1.4微米的：Aoki    Y，Kishida    S，Honmon    H，Washio    kand    Sugimoto    M，“在硅光纤中的高效向后、向前泵浦连续InGaAsp激光喇曼放大”Electronics    Letters，1983，vol19，No16，P620。

光纤通讯系统的一个主要构造因素是，必须每隔一段距离使用一信号再生器。然而，如果在线路一端，应用一泵浦信号产生受激喇曼散射，从而使光信号能被光学的放大，那么，任何必须的再生器之间的线路长度将可大大的加长。

上述对1.064微米及1.24微米的放大作用是利用一个Q-开关YAG（钇铝石榴石）激光器和掺GeO₂的SiO₂单模纤维产生的泵浦信号，其功率水平分别在受激喇曼散射阈值功率1.2W和0.5-5W附近，（2W时测得向前喇曼增益为45dB）所得到的。

然而，我们已经以很低的泵浦功率水平，在从（1.12）-1.356微米区域中的几个分立的波长上，观察到了掺GeO₂的SiO₂单模纤维中的光放大。宽带喇曼纤维激光器的输出，既提供放大器的泵浦光，又提供待放大的信号光，利用受激喇曼发射，得到放大作用。