專利名稱：通過雙腔增益控制對摻餌光纖放大器進(jìn)行增益控制和整形的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光放大器系統(tǒng)，該系統(tǒng)用多個激光腔控制摻鉺光纖放大器(EDFA)的增益。尤其，本發(fā)明涉及一種光放大器，它包括諸如摻鉺光纖等能夠為其中傳播的光信號提供增益的增益介質(zhì)。增益介質(zhì)還可以為多個在個別波長(例如，第一和第二波長)上同時振蕩的激光腔(例如第一和第二激腔)提供增益。本發(fā)明的光放大器減小了作為輸入信號功率之函數(shù)、波長之函數(shù)以及時間之函數(shù)的增益譜變化。通過改變一個或多個個別激光腔中的光衰減，可以改變增益介質(zhì)在相應(yīng)波長處的增益譜，從而控制增益介質(zhì)之增益譜的形狀。
背景技術(shù)：
密集的波分復(fù)用(DWDM)光學(xué)網(wǎng)絡(luò)已被廣泛公認(rèn)為是下一代大容量傳輸系統(tǒng)的選擇。這類系統(tǒng)的成功運行將需要諸如摻鉺光纖放大器(EDFA)等能夠為光信號提供均勻和穩(wěn)定增益的光放大器。這些需求已經(jīng)引導(dǎo)各種技術(shù)用于設(shè)計具有這些特征的放大器。由于EDFA固有的增益分布曲線不均勻，所以曾經(jīng)用兩種方法在信號帶上獲得平坦的增益譜。第一種方法是，改變增益介質(zhì)，以減小固有的增益波紋。這種情況的一個例子是，開發(fā)摻鉺氟化物光纖放大器(EDFFA)，該放大器的增益波紋小于摻鉺石英光纖放大器(EDSFA)的增益波紋。第二種方法是用外部器件校正增益分布曲線。這些器件可以是有源的或者無源的。目前大多數(shù)用于增益譜整形的器件是無源濾光器，它們將增益譜裁剪成平頂形狀。
另外，未來的波分復(fù)用光學(xué)網(wǎng)絡(luò)將需要這樣的摻鉺光纖放大器，即無論總輸入信號功率如何(例如，存在許多信道)，放大器都能提供恒定的增益。目前，已提出若干技術(shù)，它們可以在光放大器中提供相對良好的自動增益控制。一般地說，這些技術(shù)可以分成兩個不同的組第一組進(jìn)行電自動增益控制(EAGC)，第二組進(jìn)行光自動增益控制(OAGC)。OAGC是在環(huán)波(ring wave)或駐波結(jié)構(gòu)中形成單個激光腔。盡管它成功了，但信號帶的非均勻性使得信號功率改變時(例如，出現(xiàn)信道添加/去除)會產(chǎn)生相對較大的增益變化(達(dá)1dB)。這些不希望有的增益變化會在通信網(wǎng)絡(luò)中造成嚴(yán)重的系統(tǒng)損失。
另外，在波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)去除(或添加)一個波長時，增益譜會發(fā)生時間(或馳張)振蕩。增益譜的這些振蕩將進(jìn)一步引起殘存波長的振幅發(fā)生馳張振蕩。這類馳張振蕩是光通信系統(tǒng)中不希望有的。
鑒于以上敘述，本發(fā)明的一個目的是提供一種光放大器，該光放大器可以減小增益譜響應(yīng)信號輸入功率變化而產(chǎn)生的變化。尤其，本發(fā)明的一個目的是提供一種光放大器，在該光放大器中，當(dāng)添加或去除信道時，無論總輸入信號功率如何變化，增益都相對恒定。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種光放大器系統(tǒng)，該系統(tǒng)減小了作為波長函數(shù)和時間函數(shù)的增益譜變化，從而提高光信號帶上增益的均勻性和穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種光放大器，在該光放大器中，可以控制光信號帶中增益譜的形狀。
發(fā)明概要依照本發(fā)明的一個說明性實施例，光放大器包括諸如摻鉺光纖等能夠為其中傳播的光信號提供光增益的增益介質(zhì)。抽運激光器與增益介質(zhì)耦連。
增益介質(zhì)為與其耦連的第一和第二激光腔提供增益。激光腔可以是環(huán)形腔或線形腔。以下描述環(huán)形腔。第一腔包括在第一光波長透射的第一濾光器，以及第一可變光衰減器。第二腔包括在第二光波長透射的第二濾光器，以及第二可變光衰減器。第一激光腔以第一光波長振蕩，第二激光腔同時以第二光波長振蕩。第一和第二波長都處于增益介質(zhì)的信號帶中。在本例中，第一光衰減器在第一光波長處補(bǔ)償增益介質(zhì)的增益，第二光衰減器在第二光波長處補(bǔ)償增益介質(zhì)的增益。第一和第二同時振蕩的激光腔減小了增益介質(zhì)的增益變化，其中所述增益變化是輸入信號功率的函數(shù)(例如，當(dāng)添加或去除信道時)，波長的函數(shù)(即，跨越信號波長帶)，以及時間的函數(shù)(即，當(dāng)在多個波長系統(tǒng)中去除一個波長時，減小殘存波長的馳張振蕩)。
在另一個實施例中，附加激光腔以信號帶中的附加波長振蕩。附加激光腔與增益介質(zhì)耦連。
操作本發(fā)明的光放大器，以在信號波長帶上控制增益介質(zhì)之增益譜的形狀。本方法包括下述步驟即改變一個或多個與增益介質(zhì)耦連的激光腔中的可變光衰減器。進(jìn)而，這會通過光譜的非均勻性，改變增益介質(zhì)在相應(yīng)波長和鄰近波長處的增益。
附圖概述

圖1示意地示出了依照本發(fā)明一說明性實施例的光放大器。
圖2是一曲線圖，示出了本發(fā)明光放大器中作為抽運電流之函數(shù)的放大器增益。
圖3是一曲線圖，示出了本發(fā)明光放大器中作為波長之函數(shù)的增益變化(ΔG)。
圖4和圖5是曲線圖，它們分別示出了當(dāng)改變本發(fā)明光放大器中一特定激光腔的光衰減器時，增益在相應(yīng)波長處的變化。
圖6是一曲線圖，示出了依照本發(fā)明一說明性實施例的、作為時間函數(shù)的功率曲線，該曲線顯示出馳張振蕩的減小。
圖7示意地示出了本發(fā)明利用環(huán)形腔和波長可選擇的3端口濾光器的雙腔實施方案。
圖8示意地示出了使用線形腔和光纖布拉格光柵的雙腔實施方案。
本發(fā)明的詳細(xì)描述圖1示出了一個本發(fā)明光放大器的實施例。圖1的光放大器10包括一增益介質(zhì)，采用一卷摻鉺光纖(EDF)12的形式，用于為其中傳播的光信號提供增益。舉例地說，所述光纖是摻鉺氟化物光纖(EDFF)或者摻鉺石英光纖(EDSF)。輸入隔離器14與摻鉺光纖12的輸入端115耦連。輸出隔離器16與摻鉺光纖12的輸出端117耦連。抽運激光器18通過波分復(fù)用器(WDM)19與光纖12耦連。舉例地說，光纖12是長度為14米的硅酸鋁摻鉺光纖。信號帶為1528nm至1565nm。抽運激光器18在最大功率140mW處的波長為976nm。
需要放大的光信號在輸入端15進(jìn)入放大器10，經(jīng)放大的光信號在輸出端17輸出放大器10。
摻鉺光纖增益介質(zhì)12為第一和第二環(huán)形激光腔30和50提供增益。環(huán)形激光腔30包括3dB耦合器32、摻鉺光纖12、3dB耦合器34、相對粗略的波長可選擇多路復(fù)用器(WSM)36、第一可變光衰減器(VOA1)38、第一波長可選擇的濾光器40和WSM 42。
類似地，環(huán)形激光腔50包括3dB耦合器32、摻鉺光纖12、3dB耦合器34、WSM 36、第二可變光衰減器(VOA2)52、第二波長可選擇的濾光器54和WSM42。
3dB耦合器32和34為環(huán)形激光腔30和50提供反饋。光纖12形式的增益介質(zhì)為兩個環(huán)形激光腔30和50提供光增益。
WSM器件36和42將兩個腔分離，使得腔30在藍(lán)帶(1520nm-1530nm)內(nèi)振蕩，腔50在紅帶(1520nm-1535nm)內(nèi)振蕩。窄帶波光器40和54的峰值分別位于λ1＝1530nm和λ2＝1565nm處，用于防止跳模并保持每個腔的穩(wěn)定性。放大器工作時不要求精確的波長。兩個激光腔30和50同時振蕩。實現(xiàn)方法是，通過調(diào)節(jié)VOA1和VOA2來調(diào)節(jié)每個腔30和50的環(huán)行增益，使得環(huán)行損耗能夠在每個波長上補(bǔ)償放大器的增益。
以下描述一實驗，說明本發(fā)明光放大器如何減小作為信號輸入功率之函數(shù)的增益變化。結(jié)合圖2可以理解本實驗，該圖畫出了對于單激光腔系統(tǒng)(實線表示)和雙激光腔系統(tǒng)(實圓點表示)，增益與抽運電流的關(guān)系。在單激光腔的方案中(在本例中，是藍(lán)激光腔)，完全均勻的增益介質(zhì)不顧信號功率而要求固定某特定波長處的增益，只要提供足夠的抽運功率將激光器保持在閾值以上。但是，在具有單激光腔的實際EDFA中，增益譜的不均勻性會產(chǎn)生如圖2中實線所示的“軟”閾值；換句話說，即使激光器在閾值以上，特定波長處的增益還依賴于信號功率。在圖2中，信號波長為1550nm，四條實曲線分別對應(yīng)于信號功率-17.75dBm、-12.67dBm、-10.69dBm和-7.71dBm。個別信道增益對信號功率的依賴關(guān)系致使增益譜具有觀察得到的可變性。在最大抽運電流的情況下，信號增益在上述輸入功率范圍內(nèi)的變化達(dá)0.9dB。但是，當(dāng)向系統(tǒng)添加第二激光腔(紅激光器)時，如圖2實圓點所示，大大降低了增益譜對信號功率的靈敏度。當(dāng)兩個激光器都振蕩時，信號增益只改變0.4dB。事實上，由于增益鉗位斜率明顯變化，造成單腔和雙腔增益控制下增益變化的差在較高抽運功率處變大。
已經(jīng)用8波長增益測量技術(shù)更細(xì)致地研究了放大器增益譜的可變性。利用信號帶中的8個波長以及接通和切斷個別信道的能力，模擬了信道的添加和去除。在每個信道負(fù)載的條件下測量殘存信道的增益，我們獲得了關(guān)于增益可變性的精確估計。圖3示出了結(jié)果，它畫出了增益變化(ΔG)與波長的關(guān)系。每條信道的輸入功率大約為-16dBm(總共，-7dBm)。實方塊針對單腔的情況(藍(lán)激光器)。在信號帶上，可變性的范圍從最小值0.5dB至最大值0.7dB。雙腔的情況用實圓點表示。很明顯，在整個帶上，增益的可變性被大大地減小，達(dá)到0.15dB。
以下定性說明為什么本發(fā)明的雙腔光放大器可以有效減小增益的可變性。當(dāng)在單腔情況下添加或去除信道時，激光功率發(fā)生變化，以適應(yīng)輸入功率的變化。當(dāng)然，存在一個由激光器燃燒的光譜孔；但是，該激光波長處的增益不會因激光器功率的增大而降低，該激光波長周圍的波長處的增益會增大。當(dāng)通過一獨立腔加入附加激光波長時，增益會被鎖定在增益譜的附加波長上。由于在摻鉺石英系統(tǒng)中觀察到的光譜孔一般較寬，特別是在紅帶中，所以增加第二激光信號會在較寬的光譜區(qū)上對增益鉗位。
在上述實驗中，本發(fā)明光放大器使用了兩個激光腔。這里，我們使用II型摻鉺石英光纖，平均粒子數(shù)反轉(zhuǎn)為0.69，總增益大約為16dB，而增益波紋為8dB左右。首先通過將藍(lán)激光器設(shè)置成剛好低于其激光閾值，取得一參考增益譜。然后，固定VOA2，測量在不同VOA1設(shè)置下的增益譜。圖4示出了在三種VOA1設(shè)置下測量得到的增益譜與參考增益譜之間的差。當(dāng)VOA1降低時，即使增加藍(lán)激光器功率，λ1處(在本例中，＝1532nm)的光譜孔還是變得更深，從而明顯影響了藍(lán)帶中的增益譜。如該圖中的插圖所示，可以用Lorentzian線形擬合光譜孔的分布曲線。由于激光器所燃燒的光譜孔具有有限寬度(FWHM＜7nm)，所以增益譜在藍(lán)帶中的變化最明顯。在本例子中，變化達(dá)2.5dB。但是，增益譜在紅帶中的變化小得多(＜0.5dB)。這在圖5可以明顯看出，圖5示出了在三個不同波長處作為VOA1之函數(shù)的增益變化。在紅激光器的激光閾值以上，當(dāng)藍(lán)激光器大于閾值時，1531nm處的增益隨VOA1線性降低。但是，1545nm和1559nm處的增益變化要緩慢得多，直到紅激光器下降到閾值以下。
已證明，當(dāng)增益介質(zhì)是EDSF時，通過調(diào)節(jié)控制激光器的增益，本發(fā)明的光放大器具有增益譜整形能力。期望當(dāng)增益介質(zhì)是EDSFA或者獨立地當(dāng)增益介質(zhì)EDFF時，此項技術(shù)還可以結(jié)合無源濾光元件一起使用，使增益譜平坦化。使用EDFF的理由是1)摻鉺氟化物光纖比摻鉺石英光纖具有更寬的光譜孔；以及2)不使用增益平坦器件也能獲得更小的增益波紋(例如參見J.W.Sulhoff等人于1997在IEEE光子技術(shù)通訊第9期，第1578-1579頁上發(fā)表的論文)。因此，在EDFFA中，激光器產(chǎn)生的光譜孔分布曲線更容易與增益分布曲線匹配，從而獲得平坦的增益譜。
另一實驗說明，本發(fā)明的光放大器減小了摻鉺光纖增益譜的時間變化。在本實驗中，我們可以啟動或停止一個選定的腔，以便估計輸入改變時放大器的性能。殘存信道的瞬態(tài)響應(yīng)依賴于以下因素。第一，它依賴于信道位置的放置和控制激光器的波長λ1、λ2(控制波長)、λM(添加/去除信道)、λs(殘存信道)。其次，它依賴于所有當(dāng)前信道和控制激光器的功率電平。最后，它依賴于放大器的設(shè)計(圈數(shù)和無源損耗等)。功率電平和放大器設(shè)計將主要影響改變量和頻率值。信道的放置以及控制激光器的位置將大大影響瞬態(tài)形狀，具體地說，將大大影響穩(wěn)態(tài)變化和馳張振蕩的相對比。
為了說明一般結(jié)果，我們選擇控制激光波長λ1＝1532nm，λ2＝1560nm。放大器的輸入是λM＝1545nm以及λS＝1550nm。我們用fM＝1kHz調(diào)制功率，模擬添加和去除λM。為了觀察添加/去除對單個放大器的最大影響，將殘存信道功率設(shè)置在0dBm，并將添加/去除信道設(shè)置在1dBm。
詳細(xì)研究三種情況，比較單腔和雙腔OAGC的性能。即，放大器處于下述三種工作條件具有工作于λ1的單個控制激光器、具有工作于λ2單個控制激光器，以及具有工作于λ1和λ2的雙控制激光器。仔細(xì)調(diào)節(jié)每個腔(VOA1和VOA2)的環(huán)行損耗，適當(dāng)平衡兩個控制激光器之間的功率，從而實現(xiàn)對雙腔控制激光器的操作。雙腔激光模式的范圍由每個激光波長處光譜孔的深度以及由泵提供的或由信號損耗的光子數(shù)來確定。在以下結(jié)合圖6所述的實驗中，所示的數(shù)據(jù)是在雙腔控制激光器經(jīng)優(yōu)化平衡的情況下獲得的。
圖6示出了當(dāng)調(diào)制λM信道時，殘存信道λS的輸出瞬態(tài)。圖6(d)示出了調(diào)制模式，它對應(yīng)于以反復(fù)率為1kHz完全切斷和接通λM信道的情況。切斷發(fā)生在區(qū)域I，接通發(fā)生在區(qū)域II。很明顯，雙控制激光器對瞬態(tài)的控制最貼切。當(dāng)只使用紅控制激光器(圖6(a))時，控制激光器的馳張振蕩優(yōu)勢控制著殘存信道的瞬態(tài)響應(yīng)。去除信道時(區(qū)域I)的振蕩頻率和阻尼時間都大于添加時的振蕩頻率和阻尼時間(區(qū)域II)，因為前者的激光功率較小。當(dāng)只使用藍(lán)控制激光器(圖6(b))時，由光譜孔燃燒引起的增益傾斜產(chǎn)生一較小的變化，該變化優(yōu)勢控制了殘存信道的瞬態(tài)響應(yīng)。這導(dǎo)致當(dāng)去除信道時輸出功率的穩(wěn)態(tài)增加，并且其振幅超過了馳張振蕩產(chǎn)生的變化。當(dāng)利用雙腔光增益控制(圖6(c))時，我們看到振蕩振幅明顯減小(減小到1/2)、振蕩阻尼常數(shù)明顯減小(減小到1/2)，并減小了穩(wěn)態(tài)偏差(減小到1/4)。
圖7示出了本發(fā)明光放大器的另一個實施例。與圖1的放大器10相比，圖7的放大器10′省略了3dB耦合器32和34、WSM器件36和42、以及可調(diào)諧的兩端口濾光器54和40。作為替代，在圖7中，使用波長可選擇的三端口濾光器91、92、93和94。因此，圖7的光放大器10′包括EDF 12形式的增益介質(zhì)，用于為其中傳播的光信號提供增益。輸入隔離器14與EDF 12的輸入端115耦連。輸出隔離器16與摻鉺光纖12的輸出端117耦連。抽運激光器18通過WDM 19與EDF 12耦合。需要放大的光信號在輸入端15進(jìn)入放大器10′，經(jīng)放大的光信號在輸出端17輸出放大器10′。
放大器10′包括兩個環(huán)形激光腔30′和50′。腔30′包括波長可選擇的三端口濾光器91、EDF 12、波長可選擇的三端口濾光器94以及VOA1。波長可選擇的濾光器91和94選擇諸如1530nm等第一波長。調(diào)節(jié)VOA1，以補(bǔ)償EDF 12在該波長處的增益。腔50′包括波長可選擇的三端口濾光器92、EDF 12、波長可選擇的三端口濾光器93以及VOA2。波長可選擇的濾光器92和93選擇諸如1565nm等第二波長。調(diào)節(jié)VOA2，以補(bǔ)償EDF 12在該波長處的增益。
圖7的三端口波長可選擇濾光器的損耗小于圖1中3dB耦合器的損耗。此方案的損耗減小可以改善輸出功率和噪聲系數(shù)性能。
圖8示出了本發(fā)明的另一個實施例。在此實施例中，用兩個線形激光腔控制增益譜。圖8的特定光放大器100包括EDF 12形式的增益介質(zhì)。抽運激光器18通過WDM 19與EDF 12耦連。輸入和輸出隔離器14和16放置在EDF 12的兩側(cè)。需要放大的光信號在輸入端15進(jìn)入放大器100，經(jīng)放大的信號在輸出端17輸出。FBG(光纖布拉格光柵)201和FBG 203確定了以λ1振蕩的第一線形腔。FBG(光纖布拉格光柵)202和FBG 204確定了以λ2振蕩的第二線形腔。
通過改變FBG在放大器輸入側(cè)的反射率，控制個別腔的環(huán)行損耗。換句話說，F(xiàn)BG在每個線形腔的反射率遵守以下表達(dá)式RiRo＝1/GRT，其中Ri和Ro是輸入和輸出FBG反射率，而GRT是放大器的環(huán)行增益。假設(shè)輸出FBG是高反射器，那么令Ro＝1，等式變成Ri＝1/GRT所描述的線形腔系統(tǒng)在放大器的輸入端和輸出端產(chǎn)生非常小的附加損耗。結(jié)果，該系統(tǒng)具有出色的輸出功率和噪聲系數(shù)性能。(例如，參見G.Luo，J.L.Zyskind，J.A.Nagel和N.A.Ali于1998年4月在Lightware技術(shù)雜志第16卷，第4期的文章G.Luo，J.L.Zyskind，Y.Sun，A.K.Srirastava，J.W.Sulhoff，C.Wolf，M.A.Ali于1997年10月在IEEE光子技術(shù)通訊第9卷，第10期，第1346頁上的文章；在1991年3月28日電子通訊第27卷，第7期，第560頁上的文章)。
在放大器鏈路中，使用依照本發(fā)明實施例的多腔光學(xué)增益控制放大器也是有利的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，隨著所通過的放大器數(shù)目的增加，殘存信道在放大器端部的瞬態(tài)增益誤差也會增加。多腔OAGC技術(shù)對瞬態(tài)性能的控制比單腔OAGC技術(shù)更貼切。我們認(rèn)為，除了與信號添加/去除相關(guān)的抽運功率損耗之外，控制激光器的光譜燒孔和馳張振蕩也會影響單腔OAGC在WDM光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用能力。由此產(chǎn)生的性能惡化將導(dǎo)致剩余的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)功率漂移，而此漂移是沿EDFA級聯(lián)不斷累積的，會導(dǎo)致系統(tǒng)位差錯率的損失。
最后要說明，以上描述的本發(fā)明實施例只是說明性的。本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員不脫離后附權(quán)利要求書的范圍，可以進(jìn)行導(dǎo)出各種其它的實施例。
權(quán)利要求
1.一種光放大器，其特征在于，包括增益介質(zhì)，用于為其中傳播的光信號提供增益，和第一和第二激光腔，所述增益介質(zhì)將增益提供給所述激光腔，所述第一和第二激光腔以第一和第二光波長同時振蕩。
2.如權(quán)利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述第一和第二同時振蕩的激光腔減小所述增益介質(zhì)之增益譜的變化。
3.如權(quán)利要求2所述的光放大器，其特征在于，所述第一激光腔包括在所述第一波長透射的第一窄帶濾光器，以及第一光衰減器，和所述第二激光腔包括在所述第二波長透射的第二窄帶濾光器，以及第二光衰減器。
4.如權(quán)利要求3所述的光放大器，其特征在于，所述第一衰減器在所述第一波長處補(bǔ)償所述增益介質(zhì)的增益，所述第二衰減器在所述第二波長處補(bǔ)償所述增益介質(zhì)的增益。
5.如權(quán)利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述增益介質(zhì)是摻鉺光纖。
6.如權(quán)利要求5所述的光放大器，其特征在于，所述第一波長是1530nm，而所述第二波長是1565nm。
7.如權(quán)利要求2所述的光放大器，其特征在于，當(dāng)對所述光信號添加或去除信道時，所述第一和第二同時振蕩的激光腔減小所述增益譜的變化。
8.如權(quán)利要求2所述的光放大器，其特征在于，所述第一和第二同時振蕩的激光腔減小作為波長函數(shù)和時間函數(shù)的所述增益譜的變化。
9.如權(quán)利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述激光腔是環(huán)形腔。
10.如權(quán)利要求1所述的光放大器，其特征在于，所述激光腔是線形腔。
11.一種光放大器，其特征在于，包括增益介質(zhì)，它采用摻鉺光纖的形式，用于為其中傳播的光信號提供增益，抽運激光器，它與所述光纖耦連，和第一和第二激光腔，所述光纖將增益提供給所述激光腔，所述第一腔包括在第一光波長透射的第一濾光器和第一光衰減器，所述第二腔包括在第二光波長透射的第二濾光器和第二光衰減器。
12.如權(quán)利要求11所述的光放大器，其特征在于，所述第一激光腔以所述第一光波長振蕩，和第二激光腔以所述第二光波長同時振蕩。
13.如權(quán)利要求11所述的光放大器，其特征在于，所述第一光衰減器提供足夠的衰減量，以補(bǔ)償所述光纖在所述第一光波長處的所述增益，和所述第二光衰減器提供足夠的衰減量，以補(bǔ)償所述光纖在所述第二光波長處的所述增益。
14.如權(quán)利要求11所述的光放大器，其特征在于，所述第一和第二激光腔減少了所述增益介質(zhì)之增益譜的變化。
15.如權(quán)利要求11所述的光放大器，其特征在于，所述第一光衰減器是可變的衰減器，所述第二光衰減器是可變的衰減器。
16.如權(quán)利要求11所述的光放大器，其特征在于，所述第一波長1530nm，所述第二波長1560nm。
17.一種光放大器，其特征在于，包括增益介質(zhì)，它在第一和第二光波長處提供光增益，第一激光腔，所述增益介質(zhì)在所述第一波長處為第一激光腔提供增益，第二激光腔，所述增益介質(zhì)在所述第二波長處為第二激光腔提供增益，所述第一激光腔包括在所述第一波長透射的第一濾光器，以及第一可變光衰減器，所述第二激光腔包括在所述第二波長透射的第二濾光器，以及第二可變光衰減器，通過改變所述第一可變光衰減器，可以改變所述第一波長處的所述光增益。
18.如權(quán)利要求17所述的放大器，其特征在于，所述第二光衰減器是一種可變光衰減器，并且通過改變所述第二可變光衰減器可以改變所述第二波長處的所述光增益。
19.如權(quán)利要求17所述的放大器，其特征在于，所述增益介質(zhì)是摻鉺光濾光器。
20.如權(quán)利要求17所述的放大器，其特征在于，所述第一腔以所述第一波長振蕩，所述第二腔以所述第二波長同時振蕩。
21.一種用于控制光增益介質(zhì)在一選定波長處增益的方法，其中所述增益介質(zhì)在多個波長處提供光增益，其特征在于，所述方法包括以下步驟改變多個激光腔中某選定腔的可變光衰減器，其中所述增益介質(zhì)為多個激光腔提供增益，每個所述激光腔在所述多個波長中的一個波長處振蕩。
22.一種用于控制光增益介質(zhì)之增益譜形狀的方法，其中所述增益介質(zhì)在一個信號波長帶上提供光增益，其特征在于，所述方法包括以下步驟改變多個激光腔中一個或多個腔的可變光衰減器，所述增益介質(zhì)為多個激光腔提供增益，每個所述激光腔在所述波長帶中的一個特定波長振蕩，并且包括一個在該特定波長透射的濾光器，以及一個可變光衰減器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光放大器系統(tǒng)，該系統(tǒng)用多個激光腔控制摻鉺光纖放大器(EDFA)的增益。尤其，本發(fā)明涉及一種光放大器，它包括諸如摻鉺光纖等能夠為在其中傳播的光信號提供增益的增益介質(zhì)。該增益介質(zhì)還為多個以各個波長同時振蕩的激光腔(比例，第一和第二激光腔)提供增益。本發(fā)明的光放大器減小了作為輸入信號功率之函數(shù)、波長之函數(shù)以及時間之函數(shù)的增益譜變化。通過改變一個或多個激光腔的光衰減，可以改變增益介質(zhì)在相應(yīng)個別波長處的增益譜，這便控制了增益介質(zhì)之增益譜的形狀。
文檔編號H01S3/06GK1457538SQ99810977
公開日2003年11月19日 申請日期1999年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月18日
發(fā)明者M·F·克魯爾, 劉永謙 申請人:康寧股份有限公司