輸入端口 a相連，前端光親合器2的輸出端口 b與前端環(huán)行器3的第一端口d相連，前端光耦合器2的另一輸出端口 c懸空可用來測試光路的光譜情況，前端環(huán)行器3的第二端口與單模栗浦合束器5的信號輸入端口 h相連，單模栗浦合束器5的栗浦輸入端口 f與980nm單模激光栗浦源4相連，單模栗浦合束器5的輸出端口 i與單模摻鉺光纖6的一端相連，單模摻鉺光纖6的另一端與前端法拉第旋轉鏡7相連。前端環(huán)行器3的第三端口 j與中端光親合器8的輸入端口 k相連，中端光親合器8的第一輸出1與中端光隔離器9的輸入端口相連，中端光耦合器8的另一輸出端口 m懸空可用來測試光路的光譜情況，中端光隔離器9的輸出端口與后端環(huán)行器10的第一端口 η相連，后端環(huán)行器10的第二端口 ο與多模/雙包層栗浦合束器12的信號輸入端口 r相連，多模/雙包層栗浦合束器12的栗浦輸入端口 P和q分別與兩個980多模激光栗浦源11相連，多模/雙包層栗浦合束器12的輸出端口 s與雙包層摻鉺光纖13的一端相連，雙包層摻鉺光纖13的另一端與后端法拉第旋轉鏡相連，后端環(huán)行器10的第三端口 t與后端光耦合器15的輸入端口 u相連接，后端光親合器15的輸出端口 V與后端光隔離器16的輸入端相連，后端光親合器15的另一輸出端口 W懸空可用來測試光路的光譜情況，后端光隔離器16的輸出端口為信號輸出端口。上述連接結構均采用光纖熔接。
[0031]上述前端光隔離器1、前端光耦合器2、前端環(huán)形器3、980nm單模激光栗浦源4、單模栗浦合束器5、單模摻鉺光纖6、前端法拉第旋轉鏡7、中端光親合器8、中端光隔離器9、后端環(huán)形器10、980多模激光栗浦源11、多模/雙包層栗浦合束器12、雙包層摻鉺光纖13、后端法拉第旋轉鏡14、后端光耦合器15、后端光隔離器16等器件均采用現(xiàn)有技術。
[0032]當L波段信號光通過光隔離器1、前端光耦合器2、前端環(huán)形器3、980nm單模激光栗浦源4、單模栗浦合束器5時，980nm單模激光栗浦源4通過單模栗浦合束器5、單模摻鉺光纖6時，在單模摻鉺光纖6中產生C+L波段的寬帶光增益，L波段的信號光在單模摻鉺光纖6中進行放大。放大后的信號和殘留部分的C波段通過前端法拉第旋轉鏡7被反射回單模摻鉺光纖6中，殘留部分的C波段自發(fā)輻射增益被單模摻鉺光纖6繼續(xù)吸收為L波段增益，L波段的信號光繼續(xù)被放大，并通過單模栗浦合束器5和前端環(huán)形器3從環(huán)形器的j端口進入中端光耦合器8、中端光隔離器9、后端環(huán)形器10和多模/雙包層栗浦合束器12。980nm多模激光栗浦源11經過多模/雙包層栗浦合束器12和雙包層摻鉺光纖13產生較之前更大的L波段增益，放大兩次后的信號光通過雙包層摻鉺光纖13之后增益大幅度提高，經過三次放大的信號光經過后端法拉第旋轉鏡14的反射之后，再次進入雙包層摻鉺光纖
13進行信號光進行第四次放大，然后經過多模/雙包層栗浦合束器12，通過后端環(huán)形器10的第三端口 t進入后端光耦合器15的輸入端，出射的光經過后端光隔離器16，從后端光隔離器16的輸出端口輸出最終放大后的L波段信號光。
[0033]圖3為全光纖L波段摻鉺光纖放大器的輸出功率和栗浦轉化效率與一般結構的對比圖。全光纖L波段摻鉺光纖放大器的輸出功率(Pout，DP)大于2W比一般結構的輸出功率(Pout，SP)的1W高了近一倍，栗浦轉化效率(PCE，DP)比一般結構的栗浦轉化效率(PCE，SP)也高了近一倍，說明本實用新型所用的結構具有更好的輸出功率和栗浦轉化效率。
[0034]圖4為全光纖L波段摻鉺光纖放大器的光譜圖，其工作帶寬為1570?1620nm，比普通的L波段放大器多了 10nm的帶寬。
【主權項】
1.全光纖結構的大功率L波段摻鉺光纖放大器，其特征在于包括前端光隔離器、前端光耦合器、前端環(huán)形器、980nm單模激光栗浦源、單模栗浦合束器、單模摻鉺光纖、前端法拉第旋轉鏡、中端光耦合器、中端光隔離器、后端環(huán)形器、980多模激光栗浦源、多模/雙包層栗浦合束器、雙包層摻鉺光纖、后端法拉第旋轉鏡、后端光耦合器和后端光隔離器； 激光器輸入端與前端光隔離器輸入端口相連，前端光隔離器輸出端口與前端光親合器的輸入端口相連，前端光親合器的一個輸出端口與前端環(huán)行器的第一端口相連，前端光親合器的另一輸出端口懸空可用來測試光路的光譜情況，前端環(huán)行器的第二端口與單模栗浦合束器的信號輸入端口相連，單模栗浦合束器的栗浦輸入端口與980nm單模激光栗浦源相連，單模栗浦合束器的輸出端口與單模摻鉺光纖的一端相連，單模摻鉺光纖的另一端與前端法拉第旋轉鏡相連；前端環(huán)行器的第三端口與中端光耦合器的輸入端口相連，中端光耦合器的第一輸出端口與中端光隔離器的輸入端口相連，中端光親合器的另一輸出端口懸空可用來測試光路的光譜情況，中端光隔離器的輸出端口與后端環(huán)行器的第一端口相連，后端環(huán)行器的第二端口與多模/雙包層栗浦合束器的信號輸入端口相連，多模/雙包層栗浦合束器的栗浦的兩個輸入端口分別與兩個980多模激光栗浦源相連，多模/雙包層栗浦合束器的輸出端口與雙包層摻鉺光纖的一端相連，雙包層摻鉺光纖的另一端與后端法拉第旋轉鏡相連，后端環(huán)行器的第三端口與后端光耦合器的輸入端口相連接，后端光耦合器的輸出端口與后端光隔離器的輸入端相連，后端光耦合器的另一輸出端口懸空可用來測試光路的光譜情況，后端光隔離器的輸出端口為信號輸出端口。2.如權利要求1所述的全光纖結構的大功率L波段摻鉺光纖放大器，其特征在于上述連接結構均采用光纖熔接。3.如權利要求1所述的全光纖結構的大功率L波段摻鉺光纖放大器，其特征在于前端光親合器的第一輸出口為99%輸出端，第二輸出口為1%輸出口。4.如權利要求1所述的全光纖結構的大功率L波段摻鉺光纖放大器，其特征在于中端光親合器的第一輸出口為99%輸出端，第二輸出口為1%輸出口。5.如權利要求1所述的全光纖結構的大功率L波段摻鉺光纖放大器，其特征在于后端光親合器的第一輸出口為99%輸出端，第二輸出口為1%輸出口。6.如權利要求1所述的全光纖結構的大功率L波段摻鉺光纖放大器，其特征在于前端法拉第旋轉鏡和后端法拉第旋轉鏡起反射光路的作用，使光路中的經過摻鉺光纖的光程足夠長，使C波段的增益盡可能多的轉化為L波段增益，且能夠用環(huán)形器、耦合器、光纖端面鏡或光柵的形式代替前端法拉第旋轉鏡和后端法拉第旋轉鏡。7.如權利要求1所述的全光纖結構的大功率L波段摻鉺光纖放大器，其特征在于單模栗浦合束器是把單模激光栗浦和信號光進行合束，可根據(jù)栗浦選擇情況決定915nm或980nm的栗浦端的工作波長；多模/雙包層栗浦合束器是把多模激光栗浦和信號光進行合束，可根據(jù)栗浦選擇情況決定915nm或980nm的兩個栗浦端口的工作波長。8.如權利要求1所述的全光纖結構的大功率L波段摻鉺光纖放大器，其特征在于980nm單模激光栗浦用于對摻鉺光纖波長轉換進行能量補充，能夠用915nm的單模激光栗浦源代替。9.如權利要求1所述的全光纖結構的大功率L波段摻鉺光纖放大器，其特征在于980nm多模激光栗浦源用于對摻鉺雙包層光纖波長轉換進行能量補充，能夠用915nm的多模激光栗浦源替代，當栗浦光大于low的時候，在980nm多模激光栗浦源和多模/雙包層栗浦合束器的兩個栗浦端口之間設置大功率的980nm光隔離器。10.如權利要求1所述的全光纖結構的大功率L波段摻鉺光纖放大器，其特征在于L波段輸出功率大于2W，工作帶寬為1570nm?1620nm，比普通的L波段放大器多10nm，增益平均大于23dB，比普通的L波段放大器大3dB。
【專利摘要】本實用新型公開了一種全光纖結構的大功率L波段摻鉺光纖放大器。本實用新型包括前端光隔離器、前端光耦合器、前端環(huán)形器、980nm單模激光泵浦源、單模泵浦合束器、單模摻鉺光纖、前端法拉第旋轉鏡、中端光耦合器、中端光隔離器、后端環(huán)形器、980多模激光泵浦源、多模/雙包層泵浦合束器、雙包層摻鉺光纖、后端法拉第旋轉鏡、后端光耦合器、后端光隔離器，上述連接結構均采用光纖熔接。本實用新型獲得的L波段激光能達到大功率輸出要求，泵浦的轉換效率高、穩(wěn)定性好，價格便宜，具有較高的性價比。
【IPC分類】H01S3/094, G02F1/39, H01S3/067
【公開號】CN205081351
【申請?zhí)枴緾N201520785422
【發(fā)明人】魏一振, 何賽靈, 陳飛鴻
【申請人】蘇州龍格庫塔光電科技有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月10日