[发明专利]带吸收器的光纤放大器

说明书

本发明涉及一种带有吸收器的光纤放大器，特别是涉及一种带有用于吸收具有预定的波长范围的信号光的吸收器的光纤放大器。

当大量的数据通过光纤进行远程传输时，用一种铒搀杂纤维放大器(EDFA)定期地放大减弱的光信号以补偿由于远程传输而造成的光信号衰减。该EDFA能够直接放大光信号而不需要为了放大而把该光信号临时转换为电信号。这样，在放大方面用EDFA是经济而且有效的。

图1中展示了一种传统的EDFA的结构。在图1中所示的EDTA包括一个第一隔离器100、一个第一激励光源102、一个第一波长选择耦合器(WSC)104、一个铒搀杂纤维(EDF)106、一个第二WSC108、一个第二激励光源110和一个第二隔离器112。

现在说明图1中的EDFA的操作过程。首先，和第一和第二激励光源102和110发出中心波长为980nm的激励光。第一和第二WSC104和108把该激励光与分别从不同输入端口输入的1500nm波段上的信号光相耦合。该激励光激发EDF106中处于基态的铒离子。信号光由被激发的铒的受激辐射所放大。被放大的信号光通过第二WSC108输出到第二隔离器112。

第一隔离器100防止来自EDF106被放大的自发辐射(ASE)被诸如信号输入连接器的光学器件反射而重新进入EDF106而引起信号光放大系数下降。类似地，第二隔离器112防止由于ASE被诸如信号输出连接器的光学器件反射而重新进入EDF106而引起放大系数下降。

但是，EDFA对于不同的波长有不同的放大增益。特别地，在1530nm波段上ASE较强，并且在这一范围内的增益较高。结果，在通常用于传输的1550nm波段上的增益下降，并且噪音量上升，从而加大了不同波长之间EDFA增益的差别。

而且，当EDFA被连接于一个系统之中用于放大在传输过程中变弱的光信号时，在1530nm波段的增益明显地比其他波长范围内的增益高。因此，增益的峰值出现于1530波段内。

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种带有一个吸收器的光纤放大器，其中包括一个位于作为光放大介质的铒搀杂纤维(EDF)之间的作为吸收器的EDF；通过减小1530nm波段的信号光增益，然后放大信号光来增加通常用于光通信的波长范围内的增益并降低噪音量。

为了实现上述目的，在此提供一种带有吸收器的光纤放大器，该放大器中包括：一个利用第一激励光来放大输入信号光的第一放大单元；一个用于把信号光和激励光从第一放大单元的输出光中分离出来，并且吸收预定波段上的光信号的吸收单元，以及一个利用第二激励光来放大吸收单元的输出信号光的第二放大单元。

在下面结合附图的最佳实施例的说明中，上述本发明的目的和优点将变得更清楚明白。其中：

图1表示一种传统光纤放大器的结构；

图2表示根据本发明的一种带有吸收器的光纤放大器的结构；

图3为图2中放大器的增益一波长图；

图4为图2中放大器的噪音一波长图。

如图2所示，根据本发明的一种铒搀杂纤维放大器(EDFA)中包括：一个第一隔离器200、一个第一放大单元210、一个吸收单元220、一个第二放大单元230、以及一个第二隔离器240。

第一放大单元210利用第一激励光放大输入信号光，其中包括一个第一激励光源211、一个第一波长选择耦合器(WSC)212、以及一个铒搀杂纤维(EDF)213。

吸收单元220把信号光和激励光从第一放大单元210的输出光中分离出来，并且吸收预定波长范围内的信号光，其中包括一个第二WSC221、一个第二EDF222、一个传输纤维223、以及一个第三WSC224。

第二放大单元230放大吸收单元220的输出信号光，其中包括一个第二激励光源231、一个第四WSC232、以及一个第三EDF233。

第一激励光源211产生中心波长为980nm的激励光。第一WSC212把该激励光与由其输入口输入的具有1500nm波段的信号光相耦合，并把所得的结果通过一个光纤传输。第一EDF213利用被激励光所激发的铒离子的受激辐射来放大信号光。

第二WSC221把被放大的信号光从保留在第一EDF213内的激励光分离出来。第二EDF222吸收被预定波长范围内被放大的信号光。传输纤维223传输被分离的激励光。第三WSC224把经过第二EDF222的光信号与经过传输纤维223的激励光相耦合。