1.一种集成光纤放大器,其特征在于:包括用于激励放大器内增益介质的976nm泵浦激光器(1)和(8)、用于耦合泵浦源和信号光的波分复用器(2)、(5)和(9)、用于增益放大的掺铒光纤(3)、(6)和(10)、用于分光的光纤耦合器(4)、用于输出的光纤接头(7)、用于产生l波段信号的种子光源(11)、用于提取c波段ase光的可调谐光滤波器(12),所述各器件均由配套的无源传输光纤连接,无源传输光纤选用中心波长在1550nm处的c波段低损耗光纤,通过波段较宽,l波段的信号光均可以顺利通过。
2.根据权利要求1所述的一种集成光纤放大器,其特征在于:所述采用ase光作c波段辅助泵浦源,与传统的976nm泵浦源相结合,以混合泵浦的方式。
3.根据权利要求1所述的一种集成光纤放大器,其特征在于:所述976nm泵浦激光器(1)和(8)的选型可以根据信号需要放大的倍数,以及对放大器噪声性能的容忍度进行综合考虑来决定。
4.根据权利要求1所述的一种集成光纤放大器,其特征在于:所述波分复用器(2)、(5)和(9),光纤耦合器(4)的选择可以根据泵浦波长、泵入功率和泵浦方式等不同使用状态来进行选型。
5.根据权利要求1所述的一种集成光纤放大器,其特征在于:所述掺铒光纤(3)、(6)和(10)进行选型,为了减少所需的掺铒光纤长度,设计出结构比较简单的宽波段edfa,应选用高掺杂浓度,并且没有加入其他损耗的掺铒光纤,掺铒光纤(edf)的制备一般是在普通石英光纤的制造工艺基础上改进的。采用mcvd、pcvd等制造方法制备edf,其中关键在于er3+如何掺到光纤芯部,实现光纤设计,er3+的掺入方法较多,主要有溶液掺杂法、气相掺杂法、汽溶胶法、溶胶凝胶等。
6.根据权利要求5所述的一种集成光纤放大器,其特征在于:所述如1100ppm浓度以上的铒光纤,掺铒光纤长度的选取需根据仿真计算得出,当铒光纤的长度较短时,信号增益小于损耗;当增加铒光纤的长度时,l波段增益谱的末端逐渐抬升,直到铒光纤的长度增加到一个最佳值,此时输出的l波段增益谱平坦度最好;当进一步增加铒光纤的长度时,由于泵浦功率不足以激发起足够的反转粒子数密度,前端产生的增益会被过长的铒光纤吸收,导致增益倍数的下降。
7.根据权利要求1所述的一种集成光纤放大器,其特征在于:所述可调谐光滤波器(12)进行选型,为提取出连续的ase光谱作辅助泵浦源,应选用带宽较宽的c波段滤波器,如10nm以上的带宽,其中,可调谐滤波器(12)所应用的基本原理有逆压电效应、声光效应、声光衍射、布拉格衍射。逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象,声光效应是光通过声波扰动的介质时发生散射或衍射的现象当超声波进入到晶体中时,声光晶体的光学性质会受到超声波的作用而改变,使声光晶体的折射率发生变化,而折射率的变化与超声波的强度有关,因此会形成随超声波强度不同变化的分布,整个声光晶体就类似一个相位光栅,这种现象被称为声光效应,若同时有光传过介质,光将被相位光栅所衍射,称为声光衍射。
8.根据权利要求1所述的一种集成光纤放大器,其特征在于:所述光纤输出接头(7)以及连接前述各器件的配套无源传输光纤特征参数均根据设计输出功率进行配套选型,其中光纤输出接头(7)的类型一共有4种:c接头、fc接头、sc接头、st接头。
9.根据权利要求2所述的一种集成光纤放大器,其特征在于:所述掺铒光纤放大器中ase光作c波段辅助泵浦源,其实质是将c波段的能量转化给l波段信号,提高976nm泵浦源的泵浦效率,在饱和增益区间内随着c波段注入的辅助泵浦源功率越高,l波段的增益也会越大。
10.根据权利要求9所述的一种集成光纤放大器,其特征在于:所述由于不同波长的光的吸收截面、发射截面有差异,因此注入不同波长的c波段ase光,能转换给l波段信号光的能量,以及由此所增加的ase噪声是不同的,辅助泵浦源的功率和波长的选择最终会影响整个放大器的增益效果和噪声性能。