专利名称：采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用混合抽运光束的光纤放大器，它向稀土掺杂纤维提供了混合抽运光束因而对光信号进行放大，本发明尤其涉及到一种采用混合抽取光束的反馈型光纤放大器，它能够减少构成光纤放大器的活性纤维的数量，通过用反馈环将混合抽运光束反馈到光纤放大器以提高放大效率。
用光纤传送信息的光纤通信技术已经得到了发展和广泛应用。由于能够高速传送大量信息的光纤通信技术不存在因电磁干扰而造成信号干扰或串话等问题，因此通过海底电缆这种技术被应用于国与国之间的信息通信。由于至今已经开发出了用于光纤通信的多路复用或网络技术，因此光纤通信技术的应用范围逐步扩大到了用于高速度宽频带多种方式通信(包括交换机，有线电视或即时图像(VOD)之间的声音和数据通信在内)的主通信网络。
随着对用于高速光信号传输和超长距离传输的光信号放大器的开发，光纤通信技术已经得到改进。最近正积极进行对具有平坦增益用于波段复用的放大器和用于图像分布技术的高增益放大器的研究。早期的光信号放大器是通过雪崩或充电二极管将光信号转换成电信号后进行放大的，然后用激光二极管将被放大的电信号重新转换成光信号。目前的光信号放大器采用了掺稀土纤维以便能够省去为放大光信号而进行的信号转换信息。上面提到的掺稀土纤维是通过在活性光学纤维中掺入诸如Er、Pr和Nd之类的离子而构成的。当将具有预定波长的抽运光束加到掺稀土纤维上时，具有预定波长的受激光子就会因稀土离子的激励而发射，这样就放大了在相应的光纤中传播的光信号。
图1示出了采用掺稀土纤维的普通光纤放大器的结构。参照图1，光信号S与第一光路1耦合，抽运光束P与第二光路2耦合，第一和第二光路1和2耦合到合波器3的输入端。对应于合波器3的输出端的第三光路4经过掺稀土纤维5和隔离器6被耦合到光路7上，光路7是输出线路。在这个结构中，分别被输入到第一光路1和第二光路2中的光信号S和抽运光束P通过合波器3相互耦合因此它们一起被包含在与合波器3的输出端相对应的第三光路4中。
光信号S和抽运光束P被输入到掺稀土纤维5，抽运光束P对其中掺杂的稀土离子进行激励从而产生具有预定波长的受激光子。这种光被混入到光信号S中产生光学放大。隔离器6阻止反向光信号被混入到掺稀土纤维5中，反向光信号是在与光信号S相反的方向上进行的，它包括来自于下一级掺稀土纤维中的抽运光束或光信号S的反射信号。在上述光纤放大器中，光信号S是波长为1520到1570nm的光束，抽运光束P是波长为1480nm或980nm的光束。这里，波长为1480nm的抽运光束用于产生最大增益，波长为980nm的抽运光束用于提供低噪声性能。因此，波长为1480nm和980nm的抽运光束被广泛应用于各种光传输系统。
图2示出了采用上述混合抽运光束的普通光纤放大器的结构。参照图2，光信号S与第一光路21耦合，预定波长例如为1480nm的第一抽运光束P1与第二光路22耦合。第一光路21和第二光路22被耦合到第一波长合波器23的输入端，第一波长合波器23将光信号S和第一抽运光束P1耦合到与第二波长合波器26的输入端相连接的第三光路24中。预定波长为例如980nm的第二抽运光束P2与连接到第二波长合波器26的另一个输入端上的第四光路25相耦合。第二波长合波器26将由第三光路24提供的光信号S和第一抽运光束P1与由第四光路25传来的第二抽运光束P2耦合后输出到与掺稀土纤维28的输入端相连接的第五光路27中。掺稀土纤维28的输出光束通过隔离器29耦合到相当于输出线路的第六光路30中。
在这个结构中，光信号S和第一抽运光束P1通过第一合波器23进行耦合，第一合波器23的输出信号和第二抽运光束P2在第二合波器26中进行耦合。然后，被耦合的光信号S、第一抽运光束P1和第二抽运光束P2从合波器26传送到掺稀土纤维28中。第一抽运光束P1和第二抽运光束P2对掺稀土纤维28中的稀土离子进行激励从而产生受激光子，受激光子被引入到将被放大的光信号S中。
然而，该光纤放大器存在以下问题。掺稀土纤维8的最佳长度通常是根据抽运光的波长而定的。例如，当抽运光的波长为1480nm时，最佳长度被设置为大约15m，而当抽运光的波长为980nm时，最佳长度则被设置为大约9m。当掺稀土纤维的实际长度比最佳长度短时，其放大效率就会降低。另一方面，如果实际长度比最佳长度长时，就会发生光信号衰减。对上述普通光纤放大器结构来说，由于输入到掺稀土纤维中的是经合波器耦合后的第一和第二抽运光束，因此要想恰当设置掺稀土纤维的长度是不可能的。
同时，美国专利NO.5,185,826提出了一种采用混合抽运光束能有效放大光信号的光纤维放大器，如图3所示。参照图3，光信号S和具有第一波长的第一抽运光束P1通过第一合波器31进行耦合，合波器31的输出光束P1和S被输入到第一掺稀土纤维32中。光信号S的波长为1520到1570nm，第一抽运光束P1的波长例如为1480nm，第一掺稀土纤维32例如由掺有Er的活性光纤所构成。
第一掺稀土纤维32的输出端被耦合到第二合波器33的输入端上，波长为980nm的第二抽运光束P2被耦合到合波器33的另一个输入端上。第二合波器33将来自于掺稀土纤维32的光束P1和S与第二抽运光束P2相耦合并将它们传送到第二掺稀土纤维34中，第二掺稀土纤维34的输出信号通过隔离器35耦合到输出光路9中。在这个结构中，当第一掺稀土纤维的长度为L1和第二掺稀土纤维的长度为L2时，长度L1+L2就被设置为第一抽运光束P1的最佳长度，长度L2就被设置为第二抽运光束P2的最佳长度。
通过第一分波器31耦合的第一抽运光束P1被输入到第一掺稀土纤维32中去激励其中掺有的稀土离子，因而产生光学放大。这里，由于第一掺稀土纤维32的长度被设置得比第一抽运光束P1的最佳长度短，因此输入到掺稀土纤维32中的第一抽运光束P1并没有被全部消耗掉，而是被留下了一部分。从第一掺稀土纤维32输出的剩余第一抽运光束P1通过第二合波器33与第二抽运光束P2相耦合，然后被输入到第二掺稀土纤维34中执行放大工作。也就是说，由于第一抽运光束P1在第一掺稀土纤维31和第二掺稀土纤维34二者中执行放大，因此对第一抽运光束P1来说掺稀土纤维的长度是L1+L2。而第二抽运光束P2仅仅在第二掺稀土纤维34中进行放大工作所以对第二抽运光束P2来说掺稀土掺杂纤维的长度是L2。因此用混合抽运光束能够实现有效的光纤放大器。
然而，上述光纤放大器中所用的掺稀土纤维的制造过程复杂、价格昂贵。这要求减小掺稀土纤维的长度。此外，在上述光纤放大器中，作为掺稀土纤维的激励光的抽运光对在相应光纤中传输的光信号来说相当于噪声信号。因此，为防止掺稀土纤维中的剩余抽运光在光纤中传输，普通光纤放大器在其输出端用一个反射镜来反射抽运光束。然而，反射镜不仅反射从掺稀土纤维输出的抽运光束而且还反射一部分在光纤中传输的光信号。因而会降低光信号的输出强度。
因此，本发明方向是采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器，它基本上避免了由相关技术的局限性和缺点所造成的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一个可以显著减小其所用的掺稀土纤维的长度的光纤放大器。
本发明进一步的目的是提供一个不用反射镜就能避免从相应的掺稀土纤维中输出剩余抽运光束的光纤放大器。
本发明的另一个目的是提供一个可以优化放大效率因而有效使用电能的光纤放大器。
本发明的其它性能和优点将在后面的说明中阐述，一部分可以从说明中明显看出或从本发明的实际应用中学到。通过在书面说明和其中的权利要求以及附图中特地指出的结构可以实现本发明的目的以及获得本发明的其它优点。
为了实现本发明的目的，本发明提供了一种采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器，该放大器包括用于传播光信号的光路；多个掺有预定稀土离子的掺稀土纤维，它们与光路串联耦合；用于输出具有互不相同的波长的抽运光束的多个抽运光源；多个用于将抽运光束耦合到光路中的光耦合单元；反馈单元，它用于对经过至少一个掺稀土纤维输出的抽运光束进行分割并将被分割的抽运光束反馈到相应的掺稀土纤维中作为其输入信号。
为了实现本发明的目的，还提供了一种采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器，该放大器包括用于传播光信号的光路；掺预定稀土离子的第一和第二掺稀土纤维，它们与光路串联耦合；用于输出具有预定第一波长的第一抽运光束的第一抽运光源；用于输出具有预定第二波长(不同于第一波长)的第二抽运光束的第二抽运光源；用于分别将第一和第二抽运光束耦合到光路中的第一和第二合波器；和反馈单元，它用于对至少经过第一和第二掺稀土纤维中的一个掺稀土纤维输出的抽运光束进行分割并将被分割的抽运光束反馈到相应的掺稀土纤维中作为其输入信号。
根据本发明，第一和第二掺稀土纤维的总长度是由第一和第二抽运光束中波长比较短的那一个抽运光束决定的，反馈单元对第一和第二抽运光束中波长比较长的那一个抽运光束进行反馈。第一和第二掺稀土纤维的总长度是以作为激励光束的具有较短波长的那一个抽运光束为基础来设置的。因而可以显著减少光纤放大器中所用的掺稀土纤维的数量。
上述一般说明和后面的详细说明只是示范性的和解释性的，只是用来对权利要求中阐明的发明作进一步解释。
用于帮助进一步理解本发明的以及被编入本技术说明书构成技术说明书的一部分的附图举例说明了本发明的实施例，它与说明书一起用来说明本发明的原理，在附图中图1示出了一个普通光纤放大器的结构；图2示出了一个采用混合抽运光束的普通光纤放大器的结构；图3示出了另一个采用混合抽运光束的普通光纤放大器的结构；
图4示出了根据本发明第一实施例的采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器的结构；图5示出了根据本发明第二实施例中采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器的结构；图6示出了根据本发明第三实施例的采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器的结构；和图7示出了根据本发明另一个实施例的采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器的结构。
下面将详细介绍本发明的优选实施例，附图举例说明了这些例子。
图4示出了本发明第一实例的采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器的结构。参照图4，输入光信号S被耦合到第一光路41中，第一激光二极管42提供的具有第一波长的第一抽运光束P1被耦合到第二光路43中。第一光路41和第二光路43作为第一波长分割合波器44的输入提供。光信号S的波长为1520到1570nm，第一抽运光束P1的波长例如为1480nm。第一激光二极管42的输出功率是根据控制电路68提供的工作电流确定的。第一合波器44的输出光束被耦合到第三光路45中，由第二激光二极管46提供的具有第二波长(与第一波长不同)的第二抽运光束P2与第四光路47相耦合。第三光路45和第四光路47作为第二波长分割合波器48的输入提供。此处，第二抽运光束P2的波长例如为980nm。第二激光二极管46的输出功率是根据控制电路68提供的工作电流确定的。
第二合波器48的输出光束与第五光路49耦合，第五光路被连接到第一掺稀土纤维50的输入端。第一掺稀土纤维50由掺稀土离子的活性光纤构成，其长度为L1。第一掺稀土纤维50的输出光束几乎无损耗地被耦合到第六光路51中，第六光路51通过第三波长分割合波器52连接到第七光路53上。第七光路53被连接到第二掺稀土纤维54的输入端，第二掺稀土纤维54由掺有稀土离子的活性光纤(例如与第一掺稀土纤维相同)构成，其长度为L2。
第二掺稀土纤维54的输出光束被耦合到与第四波长分割合波器56的输入端相连接的第八光路55中。第四合波器56几乎无衰减地将输入光信号S耦合到第九光路57中以及为第一抽运光束P1进行波长分割并将它耦合到第十光路58中。第十光路58通过第一分接耦合器59连接到第十一光路60上，第十一光路60被连接到第三合波器52的输入端上。第三合波器52将来自第十一光路60的第一抽运光束P1耦合到第七光路53中提供给第二掺稀土纤维54。此处，第十光路58和第十一光路60构成了对第一抽运光束P1的反馈环。
第一分接耦合器59以预定的比例(例如99∶1)对经第十光路58输入到的抽运光束P1进行分割并将第一抽运光束P1中被分出的部分耦合到与第一光电二极管62的输入端相连接的第十二光路61中。第一光电二极管62对输入其中的第一抽运光束P1进行光电转换并将转换后的信号提供给控制电路68作为监视信号。用于耦合来自第四合波器56的光信号S的第九光路57通过隔离器63(用于阻塞反射光束)连接到第二分接耦合器64上。第二分接耦合器64以预定的比例(例如99∶1)将输入光信号S耦合到第十二光路65和第十三光路66中。与第十二光路65相耦合的一部分光信号S被作为输出信号传输出去，与第十三光路66相耦合的一部分光信号S经第二光电二极管67光电转换后输入到控制电路68中作为监视信号。
控制电路68根据由第一光电二极管62和第二光电二极管67提供的监视信号控制提供给第一激光二极管42和第二激光二极管64的工作电流。当来自第一光电二极管62的监视信号的电平为高时，控制电路68就减小提供给第一激光二极管42的工作电流，当来自第二光电二极管67的监视信号的电平为低时，它就增大提供给第一或第二激光二极管42或46的工作电流，因而控制光纤放大器处于最佳状态。借助于具有以上结构的光纤放大器，通过第一光路41输入其中的光信号S和由第一激光二极管42产生的第一抽运光束P1经第一合波器44耦合后经第三光路45输出。因此，第三光路45的输出光束包括光信号S和第一抽运光束P1。
接着，通过第三光路45传播的光信号S和第一抽运光束P1与来自第二激光二极管46的第二抽运光束P2通过第二合波器48进行耦合。于是，对应于第二合波器48的输出端的第五光路中包含光信号S、第一抽运光束P1和第二抽运光束P2。这些光束S、P1和P2经第一掺稀土纤维50、第三合波器52和第二掺稀土纤维54传输。在第一和第二掺稀土纤维50和54中，被掺入其中的稀土离子被第一抽运光束P1和第二抽运光束P2激励，因此受激光子发射并引入正在传输的光信号S中从而对其进行放大。在第二掺稀土纤维54中被放大的光信号S几乎无损耗地被第四合波器56耦合到第九光路57中以及经隔离器63传输。
同时，第一掺稀土纤维50和第二掺稀土纤维54的总长度(即L1+L2)被设置为波长为980nm的第二抽运光束P2的最佳长度。因此，第二抽运光束P2在通过第一掺稀土纤维50和第二掺稀土纤维54的传输过程中几乎被耗尽。然而，对波长为1480nm的第一抽运光束P1(与它对应的掺稀土纤维最佳长度要比与抽运光束P2对应的掺稀土纤维的最佳长度更长)来说，在第一掺稀土纤维50和第二掺稀土纤维54中第一抽运光束P1并没有被全部消耗掉，预定量的光束将剩留其中。
从第二掺稀土纤维54输出的剩余第一抽运光束P1通过第四合波器56被耦合到由第十光路58和第十一光路60所组成的反馈环中，然后通过第三合波器52与第七光路53相耦合，又被反馈到第二掺稀土纤维54中。因此，在这种情况下对第一抽运光束P1来说掺稀土纤维的长度被调整到L1+2L2，根据输出第一抽运光束P1的第一激光二极管42的输出功率该长度还可以被调整到如L1+3L2，L1+4L2，…。
换句话说，因为对第一抽运光束P1的第二掺稀土光纤的长度因第十和第十一光路58和60所组成的反馈环的作用而实际变长，可以象为第二抽运光束P2那样为第一抽运光束P1设置掺稀土纤维的最佳长度。还有，在上述结构中，第二抽运光束P2被第一和第二掺稀土纤维50和54耗尽，而从掺稀土纤维54输出的第一抽运光束P1通过第四合波器56与反馈环58和60相耦合，因此不设置反射镜也能够避免激光束在光纤中传输。此外，控制电路68根据第一光电二极管62和第二光电二极管67提供的监视信号控制第一激光二极管42或第二激光二极管46的输出。因此，整个光纤放大器的放大效率能被控制在最佳状态。
图5示出了本发明第二实施例的采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器的结构。在这个实施例中，光纤放大器是以反向激励方式构成的，其中抽运光束的方向与光信号的方向相反，它与上述以正向激励方式构成的第一实施例正相反，在第一实施例中抽运光束和光信号是同向传播的。
参照图5，被传输的光信号S通过第一波长分割合波器71与第一掺稀土纤维72相耦合，然后通过第二波长分割合波器73与第二掺稀土纤维74相耦合。被第一和第二掺稀土纤维72和74放大的光信号S几乎没有衰减地通过第三和第四波长分割合波器75和76被耦合到隔离器77上。参考数字78表示用控制电路85提供的工作电流驱动的用于产生具有预定波长的第一抽运光束P1的第一激光二极管，参考数字79表示用控制电路85提供的工作电流驱动的用于产生具有不同于第一抽运光束P1的波长的第二抽运光束P2的第二激光二极管。
由第一激光管78提供的第一抽运光束P1被耦合到第四合波器76的输入端以向光信号S的反方向传输，由第二激光二极管79提供的第二抽运光束P2被耦合到第三合波器75的输入端以向光信号S的反方向传输。向光信号S的反方向传输的第一抽运光束P1和第二抽运光束P2被耦合到第二掺稀土纤维74的输入端，第二掺稀土纤维中的剩余第一抽运光束和剩余第二抽运光束被耦合到第一掺稀土纤维72的输入端。此处，第一抽运光束P1和第二抽运光束P2的波长例如分别为1480nm和980nm。当第一掺稀土纤维72和第二掺稀土纤维74的长度分别为L1和L2时，它们的总长度L1+L2就被设为第二抽运光束P2的最佳长度。因此，正如以上所述的那样，第一抽运光束P1并没有在第一和第二掺稀土纤维72和74中全部消耗掉，有一小部分光束从第一掺稀土纤维72中传输出来。
从第一掺稀土纤维72中输出的剩余第一抽运光束P1经第一合波器71波分后被耦合到反馈环80中，然后由第二合波器73反馈到第一掺稀土纤维72。反馈环80包括第一分接耦合器81，该分接耦合器81以预定比例(例如99∶1)对经过反馈环80的第一抽运光束P1进行分割，被第一分接耦合器81分割后的一部分第一抽运光束被第一光电二极管82转换成电信号后到控制电路85中作为监视信号。
从隔离器77输出的光信号S被耦合到第二分接耦合器83中，该分接耦合器83以预定比例(例如99∶1)对光信号S进行分割。被耦合到第二分接耦合器83的输出端上的光电二极管84对光信号S进行光电转换然后将转换后的信号输入到控制电路85中作为监视信号。控制电路85根据第一光电二极管82和第二光电二极管84提供的监视信号控制第一激光二极管78和第二激光二极管79提供的工作电流，与上述第一实施例相同。
也就是说，在本发明第二实施例中，分别从第一激光二极管78和第二激光二极管79输出的波长为1480nm的第一抽运光束P1和波长为980nm的第二抽运光束P2向光信号S的相反方向传输以与第一和第二掺稀土纤维72和74相耦合。由第一和第二掺稀土纤维72和74构成的掺稀土纤维的总长度L1+L2被设置得适合于波长为980nm的第二抽运光束P2，从第一掺稀土纤维72输出的波长为1480nm的剩余第一抽运光束P1由反馈环80反馈到第一掺稀土纤维72。于是，因第一和第二掺稀土纤维72和74的长度是根据波长为980nm的的抽运束进行设置的，大约为6m长，所以与普通的相比可以减小掺稀土纤维的长度。还有，控制电路85根据第一光电二极管82和第二光电二极管84提供的监视信号控制第一激光二极管78和第二激光二极管79的输出。此外，由于第一抽运光束P1和第二抽运光束P2向光信号S的反方向传输以及从第一掺稀土纤维72输出的第一抽运光束P1是反馈环80连续提供给第一掺稀土纤维72的，因此能避免剩余抽运光束在光路中传输。
图6示出了本发明第三实施例中的具有抽运光束反射环的光纤放大器的结构，在该结构中光纤放大器应用于双向激励模式。在图5和图6中，用相同的参考数字表示相同的元件，省略详细说明。参照图6，输入光信号S和由第二激光二极管79输出的波长为980nm的第二抽运光束P2被第一波长分割合波器91耦合后几乎无衰减地通过第二波长分割合波器92，然后输入到第一掺稀土纤维93中。
从第一掺稀土纤维93输出的光信号S和第二抽运光束P2几乎无衰减地通过第三波长分割合波器94后被耦合到第二掺稀土纤维95的输入端。从第二掺稀土纤维95输出的光信号S通过第四波长分割合波器96被耦合到隔离器77上。由第一激光二极管78产生的波长为1480nm的第一抽运光束P1被耦合到第四合波器96的输入端以被输入到第二掺稀土纤维95中。从第二掺稀土纤维95输出的第一抽运光束P1通过第三合波器94输入到第一掺稀土纤维93中。
第一掺稀土纤维93和第二掺稀土纤维95的总长度被设置为波长为980nm的第二抽运光束P2的最佳长度。于是，当第二抽运光束P2的大部分在通过第一和第二掺稀土纤维93和95的传输过程中被消耗时，第一抽运光束P1并没有全部被消耗而是被留下了预定部分。从第一掺稀土纤维93输出的剩余第一抽运光束P1通过第二合波器92被耦合到反馈环97中并通过第二合波器94反馈到第一掺稀土纤维93中，然后在其中消耗。因此，第一掺稀土纤维93和第二掺稀土纤维95的总长度可以根据波长为980nm的第二抽取光束P2进行设置。
图7示出了本发明另一个实施例中的以图6所示双向激励模式工作的光纤放大器的结构，在该结构中，波长为1480nm的第一抽运光束P1被用作正向激励光，波长为980nm的第二抽运光束P2被用作反向激励光。在图6和图7中，用相同的参考数字表示相同的元件，省略详细说明。参照图7，光信号S和从第一激光二极管78输出的波长为1480nm的第一抽取光束P1被第一波长分割合波器101耦合，第一波长分割合波器的输出光束与第一掺稀土纤维102相耦合。
第一掺稀土纤维102的输出光束几乎无衰减地通过第二波长分割合波器103以被耦合到第二掺稀土纤维104的输入端。第二掺稀土纤维104的输出光束几乎无衰减地通过第三波长分割合波器105和第四波长分割合波器106以被耦合到隔离器77中。从第二掺稀土纤维104输出的剩余第一抽运光束P1被第三合波器105波长分割后被耦合到反馈环107中，然后被第二合波器103反馈到第二掺稀土纤维104中。从第二激光二极管79输出的波长为980nm的第二抽运光束P2通过第四合波器106后向光信号S的反方向传输，然后通过第三合波器105被耦合到第二掺稀土纤维104的输入端。从第二掺稀土纤维104输出的剩余第二抽运光束P2几乎无衰减地通过第二合波器103以被输入到第一掺稀土纤维102中。
在这个实施例中，第一掺稀土纤维102和第二掺稀土纤维104的总长度是根据波长为980nm的第二抽运光束P2进行设置的。从第二掺稀土纤维104输出的剩余第一抽运光束P1被反馈环107反馈到第二掺稀土纤维104中。于是，因掺稀土纤维的长度可以按照波长为980nm的抽运光束进行设置，所以与普通光纤放大器相比可以显著减少所用的掺稀土纤维的数量。
如上所述，根据本发明能够实现采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器，这种放大器可以避免剩余抽运光束在光路中传输，可以缩短光纤放大器中所用的掺稀土纤维的长度，随着大部分抽运光在掺稀土纤维中的消耗还可以改善光纤放大器的放大效率。
虽然，对行家们来说，在本发明的思想范围内可以对本发明的采用两种抽运光束的反馈型光纤放大器作各种修改和调整。因此声明本发明包括在附属权利要求及其等同物范围对该发明所做的各种修改和调节。
权利要求
1.一种采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器，包括用于传播光信号的光路；多个掺有预定稀土离子的掺稀土纤维，它们与光路串联耦合；多个用于输出具有不同波长的抽运光束的抽运光源；多个用于将抽运光束耦合到光路中的光耦合装置；和反馈装置，用于对通过至少一个掺稀土纤维后输出的抽运光束进行分割并将被分割的抽运光束反馈到相应的掺稀土纤维中作为其输入信号。
2.一种采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器，包括用于传播光信号的光路；掺有预定稀土离子的第一和第二掺稀土纤维，它们与光路串联耦合；用于输出具有预定第一波长的第一抽运光束的第一抽运光源；用于输出具有不同于第一波长的预定第二波长的第二抽运光束的第二抽运光源；用于分别将第一和第二抽运光束耦合到光路中的第一和第二合波器；和反馈装置，它用于对至少经过第一和第二掺稀土纤维中的一个掺稀土纤维后输出的抽运光束进行分割并将被分割的抽运光束反馈到相应的掺稀土纤维中作为其输入信号。
3.根据权利要求2所述的光纤放大器，其中第一和第二掺稀土纤维的总长度是根据第一和第二抽运光束中波长较短的那个抽运光束来设置的。
4.根据权利要求2或3所述的光纤放大器，其中反馈装置对第一和第二抽运光束中波长较长的那个抽运光束进行反馈。
5.根据权利要求2所述的光纤放大器，其中第一和第二抽运光束在光信号的相同方向上传输。
6.根据权利要求2所述的光纤放大器，其中第一和第二抽运光束在光信号的相反方向上传输。
7.根据权利要求2所述的光纤放大器，其中第一和第二抽运光束相互间以相反的方向在光路中传输。
8.根据权利要求2所述的光纤放大器，还包括抽运光束检测装置，它用于检测被反馈装置反馈的抽运光束的量；和控制装置，它根据被抽运光束检测装置检测到的抽运光束的量来控制第一或第二抽运光源的输出强度。
9.根据权利要求2所述的光纤放大器，还包括光信号检测装置，用于检测被第一和第二掺稀土纤维放大的光信号的量；和控制装置，它根据被光信号检测装置检测到的光信号的量来控制第一或第二抽运光源的输出强度。
全文摘要
所公开的采用混合抽运光束的反馈型光纤放大器包括:用于传播光信号的光路;多个掺有预定稀土离子的掺稀土纤维,它们与光路串联耦合;多个用于输出具有不同波长的抽运光束的抽运光源;多个用于将抽运光束耦合到光路中的光耦合装置;和反馈装置,用于对通过至少一个掺稀土纤维后输出的抽运光束进行分割并将被分割的抽运光束反馈到相应的掺稀土纤维中作为其输入信号。因此,可以减少构成光纤放大器的纤维的长度和提高放大效率。
文档编号H04B10/17GK1189723SQ9712613
公开日1998年8月5日 申请日期1997年12月31日 优先权日1997年12月31日
发明者梁太寿 申请人:大宇通信株式会社