专利名称：对多路径光放大器中串扰的抑制的制作方法
技术领域：
本发明涉及多波长光信号放大器件和使用这类器件的光通信系统，尤其涉及一种双放大路径(多路)的光放大器，该光放大器具有有选择放置的光谱滤波能力，用于抑制串扰所引起的多路径干涉(MPI)、回波损耗(RL)、和自振荡，并且尽管滤光器的插入损耗有所增加，但还是提供了所需的噪声系数性能和输出功率性能(即，泵利用效率)。
下文所用术语“串扰”是指一种依赖放大器增益和反射的现象，该现象是多路径干涉(MPI)、回波损耗(PL)和自振荡等的起因，这些均不利于包含光放大器的光纤通信系统获得良好的性能。
图1示出了串扰引起MPI的原因。该图非常一般地示出一种双向光放大器，例如，它包括用于波长Δλ1的由西向东的光信号传输/放大路径1-2-3(这里，1和3分别是西侧反射和东侧反射，而2是由西向东的增益)，和用于波长Δλ2的由东向西的光信号传输/放大路径3-4-1(这里，4是由东向西的增益)。Δλ1的MPI环路用节点(node)1-2-3-4-1表示(即，Δλ1输入端-G1-RE-G2-RW)。原始发送的Δλ1信号与经过MPI环路的Δλ1信号之间的干涉便产生了MPI。同样，节点路径3-4-1-2-3表示Δλ2的MPI环路。
回波损耗(RL)是指经过节点路径2-3-4(即，G1-RE-G2)的Δλ1信号，和/或经过路径4-1-2的Δλ2信号，并且从通信系统角度看，回波损耗表示放大器的有效回波反射率。
当建立了增益超过损耗的环路和腔体时，放大器将发生自振荡(激光振荡)。因此，例如，如果G1+RW+G2+RE＞0， 那么将可能发生激光。
尽管以下叙述将就双向的(两个反向的放大路径)光放大器来描述本发明，但本发明同样适用于多路单向的(两个同向的放大路径)光放大器。
双向光信号放大器一般为特定频带(例如，“红色”频带或下文所用的Δλ1)中的一个或多个带内通信信道提供一条基本上沿一个方向(例如，由东向西)的信号放大路径，并为另一不同的频带(例如，“蓝色”频带或下文所用的Δλ2)中的一个或多个带内通信信道提供了一条沿反向传播(即，由西向东)的第二信号放大路径。光通信传输系统中所用的光放大器一般在放大路径上包含一个光隔离器，用来过滤不要的反射或者抑制自发发射的产生，所述反射和自发发射均会损害放大器和系统性能。尽管知道大多数“全光”放大器(诸如掺铒光纤放大器(EDFA))和半导体放大器等都能放大输入信号，并且与信号输入器件的方向无关，但是从本质上讲，在放大路径中使用隔离器限制了这类放大器实质上的单向操作。另一方面，功能上为双向的光放大器，尤其是那些对于每个反向传输信号频带分别包含实质上为单向放大路径的光放大器，需要为初始信号选定通路通过各自反向放大路径的装置。例如，为反向传输的初始信号选定通路的装置可以在双向放大器的每个输入端/输出端口包含光环行器或波长可选的定向滤光器。由于光环行器不是波长可选的器件并且非常昂贵，所以它们不是较佳的在双向光放大器的输入端/输出端用作初始信号通路选择元件。目前可买到的波长可选的定向滤光器，特别是单级元件，缺乏在所需的较窄的光谱范围内提供所需程度的光谱带鉴别能力。例如，在EDFA中，增益光谱窗的数量级为30纳米(1530-1560纳米)。如图1所示，一般的干涉滤光器可以通过反射所产生的衰减提供大约10分贝的光谱带鉴别。但是，如图5所示，这在伴有一个大约为3-10纳米的在信号带附近的光谱“盲区”的有限光谱范围内发生，而不是理想的阶跃函数。因此，盲区削弱了在已经有限的光谱窗内通信信号信道的可用性。另外，例如由于(因连接器或瑞利散射产生的)经反射和二次反射的Δλ2光会在用于Δλ1光的初始放大路径中传播并放大，并且反之亦然，所以10分贝的衰减一般不足以消除MPI、RL和自振荡效应。具体地说，已发现双向光放大器中对波长选择隔离的最需要的是抑制由串扰引起的MPI、RL和自振荡。例如即使在单向放大路径中使用隔离器，仍会因以下过程产生MPI，即光(例如，带内Δλ1的光)经过放大器，被系统路径中的某些结构反射，然后沿用于Δλ2的光的初始放大路径反向经过放大器(即，作为带外Δλ1，经名义上对Δλ1抑制的路径通过10分贝的波长可选的通路选择滤光器)，接着与放大器另一侧的另一系统反射点相遇，并最终再次(作为带内Δλ1)沿Δλ1的原始预定方向传播，作重复放大。一种被提出解决该问题的方法是例如通过在放大器的输入/输出端口使用多级滤光器，对各带内信号增加其初始的、基本上单向的放大路径上放大器输入/输出端通路选择位置处的光谱隔离。但是，这会将增大的插入损耗引入器件中，正如本领域熟练技术人员都知道的，增加光放大器输入端的插入损耗会在总体上增大器件的噪声系数(由于信号自发的差拍噪声)，而增加放大器输出端的插入损耗会对给定泵功率降低输出功率，所以这是不可取的。
因此，发明人认识到需要提供一种能有效选择各通信信号频带出入放大器之通路的，并抑制不要的(带外)波长通过放大器传播的装置，这里如果不抑制所述带外传播，串扰便会引起MPI、RL和自振荡，同时由于光谱过滤导致的插入损耗增加，不会对放大器之噪声系数和输出功率性能产生不利的影响。
以下将叙述本发明的其它特征和长处，并且部分可从描述中明白，或通过实施本发明明白。本发明的目的和其它长处将由所写的说明书和权利要求书以及附图特别指出的设备和方法来实现和获得。
为了获得这些和其它优点，并依照本发明的目的，作为具体而一般的描述，本发明的一个实施例描述了一种光信号放大器件，该放大器具有基本上单向的第一初始放大路径，用于放大带内波长带Δλ1；和基本上单向的第二初始放大路径，用于放大另一个带内波长带Δλ2，其中，第一和第二放大路径中至少有一条路径包括一波长可选的插入损耗，用于基本上阻止带外信号在放大路径中传播，并对波长可选的插入损耗在放大路径中的位置进行选择，以便从器件中获得目标噪声系数性能或目标输出功率性能。
在本实施例的一个方面，波长可选的插入损耗是介质光干涉滤光器。在本实施例的另一方面，波长可选的插入损耗例如可以从光纤分布式布喇格反射器、长周期(long period)光栅耦合器滤光器，以及诸如扭绞消逝(twisted evanescent)或多包层型WDM器件等依赖波长的光纤耦合器中获得。
在本实施例的一个方面，放大路径包括诸如铒光纤(EDF)之类的掺稀土的光纤波导。但是，本发明不限于光纤增益介质，还可以包括平面型增益介质；并且所述增益介质可以包含多种基质玻璃混合物(包括硅石、ZBLA(X)和卤氧化物(例如，氟氧化物))中的任一种，或者其间含有适当产生激光的掺杂剂的玻璃-陶瓷混合物。
在另一实施例中，本发明描述了一种双向光信号放大器件，该放大器包括一个分别用于光信号带Δλ1和光信号带Δλ2的输入/输出端口和另一个分别用于光信号带Δλ2和光信号带Δλ1的输入/输出端口；用于带内Δλ1的基本上单向的第一初始放大路径，该放大路径包括一种波导增益介质和沿所述增益介质放置的第一波长可选的插入损耗，其中第一波长可选的插入损耗用于基本上阻止带外Δλ2沿所述第一放大路径传播，并基本上允许带内Δλ1沿所述放大路径传播；用于带内Δλ2的基本上单向的第二初始放大路径，该放大路径包括一种波导增益介质和沿所述增益介质放置的波长可选的插入损耗，其中，波长可选的插入损耗用于基本上阻止带外Δλ1沿所述第二放大路径传播，并基本上允许带内Δλ2沿所述放大路径传播；第一通信信号通路选择装置，该装置与Δλ1输入端口/Δλ2输出端口耦连，还与所述第一放大路径耦连，用于可以基本上将输入至所述端口的所述Δλ1的通信信号引导到所述第一放大路径；以及第二通信信号通路选择装置，该装置与所述Δλ2输入端口/Δλ1输出端口耦连，还与所述第二放大路径耦连，用于基本上将输入至所述端口的所述Δλ2的通信信号引导至所述第二放大路径。在本实施例的一个方面，定向通路选择装置和波长可选的插入损耗元件都可以包括例如光纤分布式布喇格反射器、长周期光栅耦合器滤光器、以及诸如扭绞消逝或多包层型WDM器件等依赖波长的光纤耦合器。
在另一实施例中，本发明描述了一种光信号传输系统，该传输系统包括发射机、接收机和光放大器，所述光放大器至少具有分别用于不同的带内波长带Δλ1和Δλ2的基本上单向的第一和第二初始放大路径，其中，每个所述的放大路径都包括一种波导增益介质和沿所述相当的增益介质放置的波长可选的插入损耗，该波长可选的插入损耗用于基本上防止带外光通信信号沿所述相应的放大路径传播，并且把所述波长可选的插入损耗放在各自的放大路径中，以便从器件中获得目标噪声系统性能或目标输出功率性能。
本发明的另一实施例描述了一种用于抑制光放大器中由串扰引起的MPI、RL和自振荡并使器件的噪声系数性能和输出功率性能保持在所需的或目标值上的方法，所述方法包括以下步骤把基本上包含带内波长带Δλ1的通信信号传送到基本上单向的第一增益路径；在所述增益路径中提供波长可选的插入损耗，用于基本上阻止大体上包含波长带Δλ2的带外通信信号的传播，并基本上允许带内Δλ1的传播；把基本上包含带内波长带Δλ2的通信信号传送到基本上单向的第二增益路径；并且在所述第二增益路径中提供波长可选的插入损耗，用于基本上阻止带外Δλ1的传播，并基本上允许Δλ2的传播；其中，把所述插入损耗置于所述各自的增益路径中，以便提供可从器件获得目标噪声系数性能或目标输出功率性能的插入损耗前的增益和插入损耗后的增益。
应该理解，上述一般描述以及以下的详细描述都是例举性的，并试图如权利要求所述为本发明提供进一步的说明。
所附附图有助于进一步理解本发明，并且包含在此构成说明书的一部分，它们示出了本发明的实施例并与文字描述一起解释了本发明的原理。
因此，本发明旨在一种提供这些特征的设备和方法。
图1是一示意图，示出了一种普通的双向光信号放大器，该放大器具有用于各带内通信信号波长带Δλ1和Δλ2的反向放大路径；图2是图1所示器件中一条放大路径的详细示图；图3A的3B是依照本发明一实施例的双向信号放大器的各反向单向放大路径，该路径包括沿放大路径放置的波长可选的插入损耗；图4是一曲线图，画出了依照本发明一实施例例举的光信号放大器的泵功率(保持一给定输出功率所需的)和噪声系数(在y轴的对面)作为在放大路径中由插入损耗位置(x轴)而造成的增益划分的函数的曲线。
图5示出了作为波长的函数的传统定向通路选择滤光器的理想(实线)和实际(虚线)的传输/衰减曲线。
现将详细描述附图中所示的本发明的较佳实施例。图1示出了一种普通双向光信号放大器10的形式，该器件用于沿由西向东方向引导并放大在第一带内波长带Δλ1中的光信号，同时沿由东向西方向传播并放大在第二带内波长带Δλ2中的光信号。放大器10包括用于带内波长带Δλ1的基本上单向的第一初始放大路径21，和用于带内波长带Δλ2的基本上单向的反向的第二初始放大路径23，用于沿所示相反方向同时放大和传播各自的光信号波长带Δλ1和Δλ2。放大路径21和23通过第一光信号通路选择装置13与传输光纤11WEST耦连，并且通过第二光信号通路选择装置15与传输光纤11EAST耦连。在本发明的一个较佳实施例中，通路选择装置13和15是介质干涉滤光器之类的波长可选的定向滤光器。例如，单独使用或与光栅联用的光环行器是另一种光信号通路选择元件。光纤分布式布喇格反射器、长周期光栅耦合器滤光器以及诸如扭绞消逝或多层型WDM器件等依赖波长的光纤耦合器也是通路选择装置。如图2所示，每一条初始放大路径21和23都包括各自的波导光信号增益介质17和19，增益介质最好包含掺铒光纤31以及通过光纤耦合器35或本领域熟练技术人员已知的用于将泵功率耦合到工作(active)光纤中的等价器件与光纤耦连的泵源37。可选用光隔离器39，将其放在工作光纤波导上，以阻止后向传播的光进入工作光纤；即，使放大路径基本上为单向。但是，本发明并不限于包含掺铒光纤的增益介质，还可以包含其它掺稀土的光纤波导、本领域公知的平面型放大波导，或者包括卤氧化物(例如，氟氧化物)玻璃陶瓷、ZBLA(X)等本领域中已知的其它光纤或平面型波导混合物。
再参照图1，基本上包含带内Δλ1的光通信信号沿传输光纤11W从西侧到达放大器10，把它们通过第一信号通路选择滤光器13输入放大器。滤光器13被设计成能够有效地将从西侧输入的带内Δλ1的绝大部分按规定路线传送至放大路径21，并允许沿路径23从东侧输入的带内Δλ2的绝大部分到达输入光纤11W。同样，基本上包含带内Δλ2的光通信信号沿传输光纤11E从东侧到达放大器10，它们通过第二信号通路选择滤光器15输入放大器。滤光器15被设计成能够按规定路线有效地将来自传输光纤11E的带内Δλ2的绝大部分传送至放大路径23，并使来自放大路径21的带内Δλ1的绝大部分到达传输光纤11E。
由于传统滤光器技术的限制，滤光器13和15最佳的信号通路选择效率约为90％，即，如果将滤光器13设计成能够将带内Δλ1信号的绝大部分引导到路径21进行传输和放大，那么滤光器13将给输入信号带来大约10分贝的插入损耗，因此大约有10％的输入光并不按预定的方向传输，而是被传输到路径23，这部分光一般会在路径23中被隔离器(未示出)消除。由于系统反射包括(但不限于)接头未对准、连接器和瑞利散射等，所以由通路选择滤光器13引导到路径21并通过通路选择滤光器15最终引导到东侧传输光纤11E的带内Δλ1的光将不可避免地被部分反射回通路选择滤光器15。尽管在本发明的一个较佳实施例中滤光器13和15是波长可选的，但仍有一小部分Δλ1沿光纤11E的反射光通过滤光器15到达放大路径23(作为该放大路径的带外Δλ1)，这时它将被增益元件19放大并经过滤光器13沿传输光纤11W向西传送。由于滤光器的鉴别能力不理想，对绝大部分被反射的光会有少量而有限的(一般为10％)的透射，所以滤光器15无法阻止少量的带外波长带Δλ1的光透过。另外，由于同样的滤光器的局限，位于与波长带Δλ1和Δλ2相邻，或在两者之间，但不在其内的光谱盲区中的光可沿两条放大路径中的任何一条通过，使(例如)放大器容易发生自振荡，从而任何总路径增益超过总路径损耗，导致潜在的激光行为。沿光纤11W传播的来自路径23的一部分经放大的带外Δλ1的光将再次不可避免地被沿传输光纤11W的一个或多个反射点反射，这时，该反射光的绝大部分将(作为带内Δλ1的光)通过通路选择滤光器13被重新引入初始放大路径21。放大单元17将这部分光放大，并如上所述通过滤光器15向东输入传输光纤11E。该两次反射的Δλ1的光将与原始发送的Δλ1的光一起产生MPI，并有可能引起系统性能的劣化。对于从东侧原始输入至器件的Δλ2的光也将发生完全相同的现象。尽管希望在器件的输入/输出位置13和15处提供多个附加的插入损耗级，以便充分抑制串扰引起的效应，但众所周知，在信号增益之前或较早划分信号增益时，增加插入损耗将增大系统的噪声系数，而在信号增益之后或较后划分信号增益时，对于给定泵输入增加插入损耗将降低输出功率。因此，虽然试图使通路选择滤光器13和14能够最有效地将通信信号传送到它们适合的传播/放大路径中，但仍在各放大路径21和23中配备了波长可选的滤光器装置41和43，分别用来阻止带外Δλ2的光沿路径21传播以及带外Δλ1的光沿路径23传播，参见图3A和3B。在本发明的一较佳实施例中，波长可选的滤光器装置41和43是与滤光器13和15类似的介质干涉滤光器。但是，本领域的技术人员可以理解，只要允许带内信号的绝大部分沿其预定路径传播并且防止带外信号的绝大部分沿带内信号之预定路径传播，任何合适的光谱滤光元件或技术均可使用。这类元件的例子包括光纤分布式布喇格反射器、长周期光栅耦合器滤光器和诸如扭绞消逝或多包层型WDM器件等依赖波长的光纤耦合器。
由于插入损耗与滤光器的位置有关并且插入损耗的位置作为增益划分的函数对噪声系数和输出功率性能存在公知的影响，所以除了滤光器41和43本身的光谱滤光特性之外，滤光器在其各自增益路径中的位置也是非常重要的。参照图4可以看出，该图示出泵功率(为保持某一固定输出功率所需的)以及噪声系数(计及信号自发差拍噪声的)作为如何在依照本发明一实施例的掺铒光纤(EDF)的两段或两级之间划分长度(因而增益)的函数。在该实施例中，两级EDFA包括2.2分贝的输入插入损耗，并运用泵前馈设计在980纳米处对其泵激。虚线画出了当EDF提供大约29分贝增益时要在EDFA中获得70％反转值所需的泵功率。实线画出了同等条件下器件的噪声系数。图4清楚地表明，当插入损耗位置划分两级EDF之间的增益时，噪声系数和泵利用效率之间折衷。另外，该图指出，插入损耗在增益路径中的位置存在一有限的范围，在该范围中插入损耗对噪声系数性能和输出功率性能的影响可以被接受，并且可以从器件获得所需的或目标噪声系数性能和输出功率性能。一般，人们将提出一个要在所需的噪声系数范围内满足的输出功率要求，反之亦然。并且这些设计参数将指示本领域的技术人员最好将滤光器41和42提供光谱滤光产生的插入损耗安排在哪里；即，如何划分插入损耗前的增益和插入损耗后的增益。
以下例1将例举一个本发明的实施例，该实施例涉及对串扰引起的MPI的抑制。
例1给定以下参数值P(串扰增益的临界极限；即二次脉冲相对初始脉冲的大小)＝(-)43分贝；GΔλ1(即，带内Δλ1信号沿初始放大路径的增益)＝27分贝；GΔλ2(即，带内Δλ2信号沿初始放大路径的增益)＝27分贝；R最差的情况(即，沿某一给定方向最差情况下的反射要求)＝(-)24分贝；G带外Δλ1(即，带外信号沿放大路径的增益)＝27分贝，于是，只有GΔλ2+Reast+G带外Δλ1+Rwest＜P才能MPI。代入给定值，可以发现，带外光需要50分贝的附加损耗才能满足所述的MPI的要求。考虑到每个通路选择滤光器13和15都会对输入光信号产生大到约10分贝的衰减，于是带外信号仍需要30分贝附加的插入损耗。因此，沿在第二放大路径23中的掺铒光纤31例如经由滤波器43安排一级或多级插入损耗，每个阻止路径23中大约90％的经反射的带外Δλ1的光，其中插入损耗的安放位置能使器件提供目标噪声系数性能或输出功率性能，同时还有效地阻止带外Δλ1，以满足给定的MPI阈值的要求。对带外Δλ2以及滤光器41在路径21中的位置，可以进行相似的计算。另外，本领域的技术人员还可用类似的计算来确定能有效消除由串扰引起的回波损耗和自振荡效应所必需的插入损耗。关于回波损耗(RL)，例如如果RL极限＝X，那么RLEAST＝G+RW+G＜X，并且RLWEST＝G+RE+G＜X。通信系统设计一般要规定RL极限的值。
对于本领域的技术人员来说。不脱离本发明的精神或范围对本发明的设备和方法进行各种修改和变化是显而易见的。因此，只要各种修改和变化落入所附权利要求及其等同表述的范围内，那么它们就将被本发明覆盖。
权利要求
1.一种光信号放大器件，其特征在于，包括基本上单向的第一放大路径，用于放大带内通信信号波长带Δλ1；和基本上单向的第二放大路径，用于放大不同于Δλ1的带内通信信号波长带Δλ2，其中，第一和第二放大路径中至少有一条路径包括沿所述放大路径放置的波长可选的插入损耗，所述插入损耗用于基本上阻止带外光通信信号并为带内光通信信号提供插入损耗前的增益和插入损耗后的增益，以便从所述器件至少获得目标噪声系数性能和目标输出功率性能中的一个性能。
2.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述波长可选的插入损耗是介质光干涉滤光器。
3.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述波长可选的插入损耗包含光纤分布式布喇格反射器。
4.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述波长可选的插入损耗是长周期光栅耦合器滤光器。
5.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述波长可选的插入损耗是包括扭绞消逝波分复用(WDM)器件和多包层型WDM器件中至少一个的依赖波长的光纤耦合器。
6.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一和第二放大路径中至少有一条路径包括掺稀土光纤波导。
7.如权利要求6所述的器件，其特征在于，所述掺稀土光纤波导是掺铒的。
8.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一和第二放大路径中至少有一条包括平面型放大波导。
9.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一和第二放大路径中至少有一条包含玻璃陶瓷混合物。
10.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一和第二放大路径中至少有一条包含卤氧化物玻璃混合物。
11.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一和第二放大路径是同向的。
12.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一和第二放大路径是反向的，
13.如权利要求1所述的器件，其特征在于，还包括第一通信信号通路选择装置，用于基本上将输入的所述带内Δλ1的通信信号引导到所述第一放大路径，并将经放大的输出的所述带内Δλ+2的通信信号引导到一传输波导；和第二通信信号通路选择装置，用于基本上将输入的所述带内Δλ2的通信信号引导到所述第二放大路径，并将经放大的输出的所述带内Δλ1的通信信号引导到一传输波导。
14.如权利要求13所述的器件，其特征在于，所述第一通信信号通路选择装置和所述第二通信信号通路选择装置中至少有一个包括介质光干涉滤光器。
15.如权利要求13所述的器件，其特征在于，所述第一通信信号通路选择装置和所述第二通信信号通路选择装置中至少有一个包括光纤分布式布喇格反射器。
16.如权利要求13所述的器件，其特征在于，所述第一通信信号通路选择装置和所述第二通信信号通路选择装置中至少有一个包括长周期光栅耦合器滤光器。
17.如权利要求13所述的器件，其特征在于，所述第一通信信号通路选择装置和所述第二通信信号通路选择装置中至少有一个包括至少包括扭绞消逝WDM器件和多包层型WDM器件中一个的依赖波长的光纤耦合器。
18.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一带内通信信号波长带Δλ1约为1520-1540纳米，并且所述第二带内通信信号波长带Δλ2约为1540-1570纳米。
19.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一带内通信信号波长带Δλ1约为1540-1570纳米，并且所述第二带内通信信号波长带Δλ2约为1520-1540纳米。
20.一种双向光信号放大器件，其特征在于，包括分别用于光通信信号波长带Δλ1和光通信信号波长带Δλ2的输入/输出端口；分别用于光通信信号波长带Δλ2和光通信信号波长带Δλ1的输入/输出端口；基本上单向的第一放大路径，用于将Δλ1作为带内通信信号传播并放大，所述第一放大路径包括一种波导增益介质和第一波长可选的插入损耗，把所述第一波长可选的插入损耗沿所述增益介质放置，用于基本上阻止带外通信信号Δλ2沿所述第一放大路径传播，并基本上允许带内通信信号Δλ1沿所述放大路径传播；基本上单向的第二放大路径，用于将Δλ2作为带内通信信号传播并放大，所述第二放大路径包括一种波导增益介质和第二波长可选的插入损耗，把所述第二波长可选的插入损耗沿所述增益介质放置，用于基本上阻止带外通信信号Δλ1沿所述第二放大路径传播，并基本上允许带内通信信号Δλ2沿所述放大路径传播；第一通信信号通路选择装置，用于基本上将输入的所述带内Δλ1的通信信号引导到所述第一放大路径，并将经放大的输出的所述带内Δλ2的通信信号引导到一传输波导；和第二通信信号通路选择装置，用于基本上将输入的所述带内Δλ2的通信信号引导到所述第二放大路径，并将经放大的输出的所述带内Δλ1的通信信号引导到一传输波导；其中，分别选择所述第一波长可选的插入损耗和所述第二波长可选的插入损耗的位置，以便为从器件获得目标噪声系数性能和目标输出功率性能中至少一个性能而提供插入损耗前的增益和插入损耗后的增益。
21.一种用于提高光纤通信传输系统性能的方法，所述光纤通信传输系统包括一光信号放大器件，该器件具有用于带内信号波长带Δλ1的基本上单向的第一增益路径和用于不同于Δλ1的带内信号波长带Δλ2的基本上单向的第二增益路径，其特征在于，所述方法包括以下步骤把输入的波长带Δλ1的光信号传送到所述第一增益路径，将其作为带内Δλ1的信号放大和传输；把输入的波长带Δλ2的光信号传送到所述第二增益路径，将其作为带内Δλ2的信号放大和传输；将具有插入损耗的波长可选的滤光装置放在所述第一增益路径和所述第二增益路径中的至少一条路径中，用于阻止带外信号沿所述第一增益路径传播并因此被放大，其中，这样选择所述插入损耗的位置，以便为从器件获得目标噪声系数性能和目标输出功率性能中至少一个性能而提供插入损耗前的增益和插入损耗后的增益。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，为所述输入的带内Δλ1的信号和所述输入的带内Δλ2信号选通路的步骤包括将所述信号的绝大部分引导到其各自的增益路径的步骤。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述波长可选的滤光装置在每条各自的带内放大路径中阻止绝大部分带外信号。
24.一种双向光信号放大器件，其特征在于，包括第一放大路径，该路径具有一输入端和一输出端，并且包括一段基本上用于传输并放大带内通信信号波长带Δλ1的工作光纤波导和沿所述工作光纤放置的用于基本上阻止带外通信信号波长带Δλ2沿所述第一放大路径传播并放大的第一波长可选的滤光器；第二放大路径，该路径具有一输入端和一输出端，并且包括一段基本上用于传输并放大带内通信信号波长带Δλ2的工作光纤波导和沿所述工作光纤放置的用于基本上阻止带外通信信号波长带Δλ1沿所述第二放大路径传播并放大的第二波长可选的滤光器；第一光信号定向通路选择元件，该元件与一传输光纤耦连，并分别与所述第一放大路径的输入端和输出端之一以及所述第二放大路径的输入端和输出端之一耦连，用于基本上将带内光信号传送到所述第一和第二放大路径之一；和第二光信号定向通路选择元件，该元件与所述传输光纤耦连，并分别与所述第二放大路径的输入端和输出端之一以及所述第一放大路径的输入端和输出端之一耦连，用于基本上将另一带内光信号传送到所述第一和第二放大路径之一；其中，选择所述第一波长可选的滤光器和所述第二波长可选的滤光器各自的位置，以便划分工作光纤的增益，由给出输出功率性能和噪声系数性能的器件提供目标噪声系数性能和目标输出功率性能中的至少一个性能。
全文摘要
多放大路径光放大器包括分别传输并放大第一和第二带内光通信信号的第一和第二放大路径,而第一和第二放大路径又分别包括用于基本上阻止带外光通信信号在其各自放大路径上传播和放大的光谱可选的滤光器。选择各放大路径中光谱可选的滤光器的位置,以便从器件获得目标噪声系数性能和目标输出功率性能。光谱可选的插入损耗抑制了会引起多路径干涉、回波损耗和自振荡的串扰或光泄漏。
文档编号H04J14/02GK1185067SQ9712250
公开日1998年6月17日 申请日期1997年11月6日 优先权日1996年11月6日
发明者莱斯利·詹姆斯·巴顿, 玻尔·安东尼·杰克布逊, 彼得·杰拉德·威格利, 迈克尔·约翰·亚德洛斯基 申请人:康宁股份有限公司