[发明专利]四线偏振模信号光在线掺铒光纤放大器及运行方法

摘要

本发明为四线偏振模信号光在线掺铒光纤放大器及运行方法，放大器包含顺序连接的第一模式复用模块，第一、第二掺铒光纤和第二模式复用模块。第一掺铒光纤纤芯铒粒子为环形掺杂，第二掺铒光纤纤芯为中心掺杂。四线偏振模信号光和第一泵浦模块产生的LP₁₁模泵浦光经第一模式复用模块注入第一掺铒光纤。其运行方法为：泵浦光与信号光合束，进入第一掺铒光纤，离心模式信号光获得较大光学增益；再进入第二掺铒光纤，中心模式信号光获得较大光学增益；最后滤除剩余泵浦光，输出放大的四线偏振模信号光。本发明简化了化学气相沉积法制备掺铒光纤的工艺、只需LP₁₁模泵浦光同时放大四线偏振模信号光，且可分别控制离心模式和中心模式信号光增益。

主权项

一种四线偏振模信号光在线掺铒光纤放大器，包括模式复用模块和掺铒光纤，其特征在于：其第一模式复用模块(1)、第一掺铒光纤(2)、第二掺铒光纤(3)和第二模式复用模块(4)顺序连接；第一掺铒光纤(2)的纤芯铒粒子为环形掺杂，掺杂环的内径为2r₁、掺杂环的外径即为掺铒光纤纤芯直径；第二掺铒光纤(3)纤芯铒粒子为中心掺杂，掺杂中心外径为2r₂；所述第一掺铒光纤(2)和第二掺铒光纤(3)的纤芯半径均为a＝4.67μm～12.8μm，r₁＝(0.45～0.75)a，r₂＝(0.25～0.65)a；所述第一掺铒光纤(2)的长度L₁＝1.0～4.5m,第二掺铒光纤(3)的长度L₂＝1.5～6.5m；所述第一掺铒光纤(2)与第二掺铒光纤(3)的数值孔径取值范围为0.10～0.20；所述第一掺铒光纤(2)与第二掺铒光纤(3)的纤芯直径相对差异不超过10％；所述第一掺铒光纤(2)与第二掺铒光纤(3)的纤芯折射率相对差异小于5％；第一泵浦模块(5)与所述第一模式复用模块(1)连接，第一泵浦模块(5)为前向泵浦模块，其产生LP₁₁模泵浦光；所述第一模式复用模块(1)由顺序安装的第一透镜A(11)、双色分光镜A(12)和第二透镜A(13)组成，其中的双色分光镜A(12)反射泵浦光，透射四线偏振模信号光，双色分光镜A(12)的镜面与第一透镜A(11)、第二透镜A(13)的轴线成45度角；所述第二模式复用模块(4)由顺序安装的第一透镜B(41)、双色分光镜B(42)和第二透镜B(43)组成，其中的双色分光镜B(42)反射泵浦光，透射四线偏振模信号光，双色分光镜B(42)的镜面与第一透镜B(41)、第二透镜B(43)的轴线垂直。