[发明专利]具有同时切换和赖曼功能的光纤系统无效

专利信息
申请号: 97190867.2 申请日: 1997-07-01
公开(公告)号: CN1217793A 公开(公告)日: 1999-05-26
发明(设计)人: 伊戈尔·弗拉基米罗维奇·亚历山德罗夫;季娜伊达·瓦西里耶芙娜·涅斯捷罗娃;丹尼尔·阿洛伊修斯·诺兰 申请(专利权)人: 康宁股份有限公司
主分类号: G02B6/00 分类号: G02B6/00;H01S3/00;H01S3/30
代理公司: 上海专利商标事务所 代理人: 钱慰民
地址: 美国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 具有 同时 切换 功能 光纤 系统
【说明书】:

                           发明领域

本发明总的来说涉及一种光纤系统,尤其涉及一种能通过泵激信号同时放大和切换输入信号的光纤系统。

                           发明背景

在历史上,光纤系统已独立解决了切换输入信号和放大输入信号的问题。

例如,一种用于输入信号的光开关类型使用双折射光纤开关,该开关的光纤具有保持偏振的双折射。当把输入信号耦合入双折射光纤时,输入信号在光纤中以两种垂直的偏振模式中的一种传播。为了切换输入信号使其在该双折射光纤中以另一种偏振模式传播,将具有足够能量的选通信号耦合入光纤,该选通信号以与输入信号初始时相同的偏振模式传播。选通信号在光纤中引起非线性双折射,使输入信号切换并以另一种偏振模式传播。但是,双折射光纤开关中的选通信号并不放大输入信号。

一例用于放大输入信号的光放大器类型使用一根光纤和一种称为赖曼增益的现象。同样,输入信号在光纤中传播。为了用赖曼增益放大输入信号,将波长小于输入信号波长的泵激信号耦合入传送输入信号的光纤。泵激信号放大输入信号,但不切换输入信号的偏振或传播。

                          发明内容

依照本发明的光纤系统包括光纤、耦合装置和用于产生泵激信号的系统。光纤具有保持偏振的双折射,并具有基本上与第二偏振模式垂直的第一偏振模式。耦合装置将具有输入波长的输入信号耦合光纤,使输入信号在光纤中以第一偏振模式传播。用于产生泵激信号的系统产生泵激信号,该泵激信号的泵激波长在小于输入波长50纳米至300纳米的范围内,并且具有第一量值的泵功率足以切换输入信号的偏振,但不足以产生高阶孤立子。耦合装置还将泵激信号耦合入光纤,使泵激信号在光纤中以第一偏振模式传播。泵激信号改变光纤的双折射,使输入信号切换偏振模式并以第二偏振模式传播,并且当输入信号通过光纤传播时,泵激信号放大输入信号。因此,利用本发明的光纤系统,可以同时放大和切换输入信号,并由此不再需要分立的用于放大和切换的级。

                         附图概述

图1是本发明的光纤系统的方框图;和

图2是沿图1中2-2直线截取的光纤的剖面图。

                     本发明的详细描述

图1示出了依照本发明光纤系统10的一个实施例。光纤系统包括光纤12、耦合器14和泵浦激光器18。利用光纤系统10,可以同时放大和切换输入信号,并因此不再需要分立的用于放大和切换的级。

具体参照图1,光纤系统10包括保持偏振的双折射光纤12。由于光纤12是双折射的,所以光纤12具有基本上垂直于第二偏振模式的第一偏振模式。耦合入光纤12一端19的输入信号将以第一或第二偏振模式传播。

参照图2,光纤12具有椭圆形截面形状,它具有短轴或快轴20以及长轴或慢轴22,其中一种偏振模式沿快轴20传播,而另一种偏振模式沿慢轴22传播。尽管示出了具有椭圆形状的光纤12,但可以使用其它类型的双折射光纤,诸如具有应力棒(stress rod)的光纤。

光纤系统10还包括泵浦激光器18,它产生具有小于输入信号之输入波长大约50纳米至300纳米的泵激波长的泵激信号。选择泵激波长和增益,以放大信号,但不放大至产生高阶孤立子的程度。由泵浦激光器18产生的泵激信号还具有足够的能量,可以在光纤12中引起非线性双折射,并使输入信号在两种偏振模式之间切换。在光纤12中引起非线性双折射并使输入信号切换偏振模式所需的能量或功率值依赖于光纤的双折射。泵浦激光器18将泵激信号输出到光纤29上。尽管在该特珠实施例中,使用了泵浦激光器18,但可以使用其它类型的用于产生泵激信号的系统。

光纤系统10还包括耦合器14,它将输入信号和泵激信号耦合入光纤12,以第一偏振模式传播。耦合器14位于光纤28和光纤12之一端19之间,并且将输入信号和泵激信号耦合入光纤12。在一较佳实施例中,耦合器14是波分多路复用器(WDM)。尽管只示出了一个耦合器14,但可用分立的耦合器以输入输入信号和泵激信号。

光纤系统10还可以包括滤光器30,它与光纤12的另一端32耦合。滤光器30在放大和切换输入信号之后滤除不希望有的波长,包括剩下的任何泵激信号。

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