小型化多路输出高功率放大器的制作方法

本实用新型涉及一种光纤放大器，尤其是一种小型化多路输出高功率放大器。

背景技术：

光纤放大器是通讯产业发展的革命性产品，其广泛应用于光通信、光网络、有线电视以及国防等领域，是21世纪的新兴产业。

小型化放大器是目前放大器发展的趋势。目前电力，电信，数据中心机房都出现了空间紧张的情况，同时对功耗要求也越来越高，相应的对各种电信设备提出的要求就是小型化和低功耗。目前大功率放大器一般都是1u标准机箱产品（19英寸），占据空间至少为482*44.5*300mm，且供电为48v或220v供电。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种小型化多路输出高功率放大器，能够同时提供多路输出，可以做8个放大器使用，节省了空间。本实用新型采用的技术方案是：

一种小型化多路输出高功率放大器，包括三个部分；第一部分用于增益放大，将输入光信号放大，第二部分用于功率放大，将第一部分放大后的光信号进行功率放大，第三部分用作功率分光，通过功率分束器将放大后光功率分成多路输出。

具体地，所述小型化多路输出高功率放大器的第一部分包括：输入端口、第一监控分光器、第一监控光探测器、第一光隔离器、第一信号泵浦合波器、第一泵浦、掺铒光纤、第二光隔离器、第二监控分光器、第二监控光探测器；

输入端口接第一监控分光器的输入端，第一监控分光器的第一分光端接第一光隔离器的输入端，第二分光端接第一监控光探测器；第一光隔离器的输出端接第一信号泵浦合波器的信号端；第一泵浦通过尾纤接第一信号泵浦合波器的反射端，第一信号泵浦合波器的公共端接掺铒光纤一端，掺铒光纤另一端接第二光隔离器的输入端，第二光隔离器的输出端接第二监控分光器的输入端，第二监控分光器的第一分光端作为第一部分的输出端接小型化多路输出高功率放大器的第二部分输入端，第二监控分光器的第二分光端接第二监控光探测器。

具体地，所述小型化多路输出高功率放大器的第二部分包括：第二信号泵浦合波器、第二泵浦、铒镱共掺光纤、第三光隔离器；

第二信号泵浦合波器的信号端接第一部分的输出端，第二泵浦通过尾纤接第二信号泵浦合波器的反射端，第二信号泵浦合波器的公共端接铒镱共掺光纤一端，铒镱共掺光纤另一端接第三光隔离器的输入端，第三光隔离器的输出端作为第二部分的输出端接小型化多路输出高功率放大器的第三部分输入端。

具体地，所述小型化多路输出高功率放大器的第三部分包括：第一功率分束器、第二功率分束器、第三功率分束器、第三监控分光器、第四监控分光器；其中，第一功率分束器为1分2等分的功率分束器，第三监控分光器和第四监控分光器为1分n等分的功率分束器；n≥2；

第一功率分束器的输入端接第二部分的输出端，第一功率分束器的两个分光端分别接第二功率分束器和第三功率分束器的输入端；第二功率分束器包括n个输出端口，在其中一个输出端口上设置第三监控分光器；

第三功率分束器包括n个输出端口，在其中一个输出端口上设置第四监控分光器，第四监控分光器的第二分光端接第三监控光探测器。

进一步地，第二泵浦采用多模半导体激光器；第二泵浦的输出尾纤采用多模光纤。

进一步地，铒镱共掺光纤采用双包层光纤。

更进一步地，铒镱共掺光纤的纤芯直径为12μm，内包层直径为130μm,外包层直径为245μm；纤芯及内包层的数值孔径分别为0.12和0.46。

进一步地，

第一光隔离器为单级隔离器，隔离度大于30db；

第二光隔离器为双级隔离器，隔离度大于50db。

第三光隔离器承受功率为5w，隔离度大于30db。

本实用新型的优点在于：

1）结构紧凑，可集成于板卡上。

2）同时提供8路输出，可以做8个放大器使用，进一步节省了空间。

3）输出功率高，每路输出功率达到20dbm以上。

4）功耗低，8路输出时的总功耗低于15w。

附图说明

图1为本实用新型的结构组成示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型提出的一种小型化多路输出高功率放大器，包括三个部分；第一部分用于增益放大，将很小的输入光信号放大到15dbm以上，第二部分用于功率放大，将第一部分放大后的光信号放大到30dbm以上，第三部分用作功率分光，通过功率分束器将大于1w的放大后光功率分成多路输出，每路输出光功率在20dbm以上。

该小型化多路输出高功率放大器的第一部分包括：输入端口1、第一监控分光器2、第一监控光探测器3、第一光隔离器4、第一信号泵浦合波器5、第一泵浦6、掺铒光纤7、第二光隔离器8、第二监控分光器9、第二监控光探测器10；

输入端口1接第一监控分光器2的输入端，第一监控分光器2的第一分光端接第一光隔离器4的输入端，第二分光端接第一监控光探测器3；第一光隔离器4的输出端接第一信号泵浦合波器5的信号端；第一泵浦6通过尾纤接第一信号泵浦合波器5的反射端（即泵浦端），第一信号泵浦合波器5的公共端接掺铒光纤7一端，掺铒光纤7另一端接第二光隔离器8的输入端，第二光隔离器8的输出端接第二监控分光器9的输入端，第二监控分光器9的第一分光端作为第一部分的输出端接小型化多路输出高功率放大器的第二部分输入端，第二监控分光器9的第二分光端接第二监控光探测器10；

该小型化多路输出高功率放大器的第二部分包括：第二信号泵浦合波器11、第二泵浦12、铒镱共掺光纤13、第三光隔离器14；

第二信号泵浦合波器11的信号端接第二监控分光器9的第一分光端，第二泵浦12通过尾纤接第二信号泵浦合波器11的反射端（即泵浦端），第二信号泵浦合波器11的公共端接铒镱共掺光纤13一端，铒镱共掺光纤13另一端接第三光隔离器14的输入端，第三光隔离器14的输出端作为第二部分的输出端接小型化多路输出高功率放大器的第三部分输入端；

该小型化多路输出高功率放大器的第三部分包括：第一功率分束器15、第二功率分束器16、第三功率分束器17、第三监控分光器18、第四监控分光器19、第三监控光探测器20；其中，第一功率分束器15为1分2等分的功率分束器，第三监控分光器18和第四监控分光器19为1分4等分的功率分束器；

第一功率分束器15的输入端接第三光隔离器14的输出端（即第二部分输出端），第一功率分束器15的两个分光端分别接第二功率分束器16和第三功率分束器17的输入端；第二功率分束器16包括4个输出端口，在其中一个输出端口上设置第三监控分光器18；第三监控分光器18可提供单独的光功率监测口，其是一个光接口；

第三功率分束器17包括4个输出端口，在其中一个输出端口上设置第四监控分光器19，第四监控分光器19的第二分光端接第三监控光探测器20；

该小型化多路输出高功率放大器，输入光信号的波长范围为：1530nm到1565nm；输入功率范围为-20～0dbm；

第一泵浦6采用半导体激光器，中心波长为974nm；

第二泵浦12采用多模半导体激光器，以满足大功率泵浦光的需要，第二泵浦12输出功率为6w以上，中心波长为940nm；第二泵浦12的输出尾纤采用多模光纤；

铒镱共掺光纤13采用双包层光纤，纤芯直径为12μm，内包层直径为130μm,外包层直径为245μm，其长度为4米；纤芯及内包层的数值孔径分别为0.12和0.46；

第一光隔离器4为单级隔离器，隔离度大于30db；

第二光隔离器8为双级隔离器，隔离度大于50db；

第三光隔离器14为大功率隔离器，其承受功率为5w，隔离度大于30db；

各监控分光器2、9、18、19的分光比都是1:99。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。