CN111029892A - 光纤放大器的泵浦光回路结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光纤放大器的泵浦光回路结构，包括：第一复用器的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤一端；第一铒纤另一端接第三复用器的公共端，第三复用器的信号端接第二复用器的信号端，第二复用器的公共端接第二铒纤一端，第二铒纤另一端接信号输出端OUT；泵浦源接泵浦分光器的一个泵浦端，泵浦分光器的两个分光端分别接第一复用器的泵浦端、第二复用器的泵浦端；第三复用器的泵浦端接第四复用器的公共端，第四复用器的泵浦端接泵浦分光器的另一个泵浦端；第四复用器的信号端接绕数圈小圈的光纤。本发明可以提高泵浦利用效率，获得更高的输出。

Description

光纤放大器的泵浦光回路结构
技术领域
本发明涉及光纤放大器技术领域，尤其涉及一种光纤放大器的泵浦光再利用的回路结构。
背景技术
光纤放大器的主要功能：通过光路结构消耗泵浦源放大有效信号。随着应用场所的不同，大功率信号光输出也被需求。通常提升信号光功率的方法有：使用较大功率的泵浦源、输出端挑选插损小的器件等。但是前者会大大增加产品成本，后者不仅增加人工挑选的步骤且效果不明显。通过光谱仪分析会发现有一部分的泵浦光泄露了，因此，如果能通过特殊的光路结构解决泵浦泄露并多次利用提高输出，对产品低成本化有一定的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种光纤放大器的泵浦光回路结构，可以提高泵浦利用效率，获得更高的输出。本发明采用的技术方案是：
本发明实施例提出一种光纤放大器的泵浦光回路结构，包括：第一复用器、第一铒纤、第二复用器、第二铒纤、泵浦分光器、泵浦源、第三复用器、第四复用器；泵浦分光器为2*2泵浦分光器；
第一复用器的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤一端；第一铒纤另一端接第三复用器的公共端，第三复用器的信号端接第二复用器的信号端，第二复用器的公共端接第二铒纤一端，第二铒纤另一端接信号输出端OUT；泵浦源接泵浦分光器的一个泵浦端，泵浦分光器的两个分光端分别接第一复用器的泵浦端、第二复用器的泵浦端；第三复用器的泵浦端接第四复用器的公共端，第四复用器的泵浦端接泵浦分光器的另一个泵浦端；第四复用器的信号端接绕数圈小圈的光纤。
进一步地，小圈圈数8～12，直径9～12mm。
本发明实施例提出一种光纤放大器的泵浦光回路结构，包括：第一复用器、第一铒纤、第二复用器、第二铒纤、泵浦分光器、泵浦源、第三复用器、第四复用器；泵浦分光器为2*2泵浦分光器；
第一复用器的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤一端；第一铒纤另一端接第二复用器的信号端，第二复用器的公共端接第二铒纤一端，第二铒纤另一端接第三复用器的公共端，第三复用器的信号端接信号输出端OUT；泵浦源接泵浦分光器的一个泵浦端，泵浦分光器的两个分光端分别接第一复用器的泵浦端、第二复用器的泵浦端；第三复用器的泵浦端接第四复用器的公共端，第四复用器的泵浦端接泵浦分光器的另一个泵浦端；第四复用器的信号端接绕数圈小圈的光纤。
进一步地，小圈圈数8～12，直径9～12mm。
本发明实施例提出一种光纤放大器的泵浦光回路结构，包括：第一复用器、第一铒纤、第二复用器、第二铒纤、泵浦分光器、泵浦源、第三复用器、第四复用器；泵浦分光器为2*2泵浦分光器；
第一复用器的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤一端；第一铒纤另一端接第三复用器的公共端，第三复用器的信号端接第二铒纤一端，第二铒纤另一端接第二复用器的公共端，第二复用器的信号端接信号输出端OUT；泵浦源接泵浦分光器的一个泵浦端，泵浦分光器的两个分光端分别接第一复用器的泵浦端、第二复用器的泵浦端；第三复用器的泵浦端接第四复用器的公共端，第四复用器的泵浦端接泵浦分光器的另一个泵浦端；第四复用器的信号端接绕数圈小圈的光纤。
进一步地，小圈圈数8～12，直径9～12mm。
本发明实施例提出一种光纤放大器的泵浦光回路结构，包括：第一复用器、第一铒纤、第二复用器、第二铒纤、泵浦分光器、泵浦源、第三复用器、第四复用器；泵浦分光器为2*2泵浦分光器；
第一复用器的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤一端；第一铒纤另一端接第三复用器的信号端，第三复用器的公共端接第二铒纤一端，第二铒纤另一端接第二复用器的公共端，第二复用器的信号端接信号输出端OUT；泵浦源接泵浦分光器的一个泵浦端，泵浦分光器的两个分光端分别接第一复用器的泵浦端、第二复用器的泵浦端；第三复用器的泵浦端接第四复用器的公共端，第四复用器的泵浦端接泵浦分光器的另一个泵浦端；第四复用器的信号端接绕数圈小圈的光纤。
进一步地，小圈圈数8～12，直径9～12mm。
本发明提出的光纤放大器的泵浦光再利用的回路结构，通过常规批量性器件组合，可提高了泵浦利用效率，在同样成本的情况下，可获得更高的输出。
附图说明
图1为现有技术中常规正向分光光路结构示意图。
图2为本发明提供的第一种改进正向分光光路结构示意图。
图3为本发明提供的第二种改进正向分光光路结构示意图。
图4为本发明提供的第一种改进正反向分光光路结构示意图。
图5为本发明提供的第二种改进正反向分光光路结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1显示了现有技术中常规正向分光光路结构，包括第一复用器110、第一铒纤120、第二复用器130、第二铒纤140、泵浦分光器150和泵浦源160；泵浦源160通过泵浦分光器150分别向第一复用器110、第二复用器130器传输泵浦光，泵浦光分别进入第一铒纤120、第二铒纤140对信号放大；通过实验分析，此种结构下，铒纤中有一部分的泵浦光没有完全利用。
实施例一提出第一种改进正向分光光路结构，如图2所示，包括第一复用器110、第一铒纤120、第二复用器130、第二铒纤140、泵浦分光器150、泵浦源160、第三复用器170、第四复用器180；泵浦分光器150为2*2泵浦分光器；
第一复用器110的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤120一端；第一铒纤120另一端接第三复用器170的公共端，第三复用器170的信号端接第二复用器130的信号端，第二复用器130的公共端接第二铒纤140一端，第二铒纤140另一端接信号输出端OUT；泵浦源160接泵浦分光器150的一个泵浦端，泵浦分光器150的两个分光端分别接第一复用器110的泵浦端、第二复用器130的泵浦端；第三复用器170的泵浦端接第四复用器180的公共端，第四复用器180的泵浦端接泵浦分光器150的另一个泵浦端；第四复用器180的信号端接绕数圈小圈的光纤；小圈圈数8～12，直径9～12mm；
泵浦源160通过泵浦分光器150分别向第一复用器110、第二复用器130传输泵浦光；并由第一复用器110、第二复用器130分别耦合信号光、泵浦光进入第一铒纤120、第二铒纤140；第三复用器170可分离经过第一铒纤120放大的信号光以及剩余泵浦光，所述剩余泵浦光再通过第四复用器180、泵浦分光器150再次传输至铒纤，提高信号的输出功率；所述第四复用器180可分离剩余泵浦光中的信号光，信号端的光纤绕小圈后，可防止形成光路环路引起光振荡。
实施例二提出第二种改进正向分光光路结构，如图3所示，包括第一复用器110、第一铒纤120、第二复用器130、第二铒纤140、泵浦分光器150、泵浦源160、第三复用器170、第四复用器180；泵浦分光器150为2*2泵浦分光器；
第一复用器110的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤120一端；第一铒纤120另一端接第二复用器130的信号端，第二复用器130的公共端接第二铒纤140一端，第二铒纤140另一端接第三复用器170的公共端，第三复用器170的信号端接信号输出端OUT；泵浦源160接泵浦分光器150的一个泵浦端，泵浦分光器150的两个分光端分别接第一复用器110的泵浦端、第二复用器130的泵浦端；第三复用器170的泵浦端接第四复用器180的公共端，第四复用器180的泵浦端接泵浦分光器150的另一个泵浦端；第四复用器180的信号端接绕数圈小圈的光纤；小圈圈数8～12，直径9～12mm；
泵浦源160通过泵浦分光器150分别向第一复用器110、第二复用器130传输泵浦光；并由第一复用器110、第二复用器130分别耦合信号光、泵浦光进入第一铒纤120、第二铒纤140；第三复用器170可分离经过第二铒纤140放大的信号光以及剩余泵浦光，所述剩余泵浦光再通过第四复用器180、泵浦分光器150再次传输至铒纤，提高信号的输出功率；所述第四复用器180可分离剩余泵浦光中的信号光，信号端的光纤绕小圈后，可防止形成光路环路引起光振荡。
实施例三提出第一种改进正反向分光光路结构，包括第一复用器110、第一铒纤120、第二复用器130、第二铒纤140、泵浦分光器150、泵浦源160、第三复用器170、第四复用器180；泵浦分光器150为2*2泵浦分光器；
第一复用器110的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤120一端；第一铒纤120另一端接第三复用器170的公共端，第三复用器170的信号端接第二铒纤140一端，第二铒纤140另一端接第二复用器130的公共端，第二复用器130的信号端接信号输出端OUT；泵浦源160接泵浦分光器150的一个泵浦端，泵浦分光器150的两个分光端分别接第一复用器110的泵浦端、第二复用器130的泵浦端；第三复用器170的泵浦端接第四复用器180的公共端，第四复用器180的泵浦端接泵浦分光器150的另一个泵浦端；第四复用器180的信号端接绕数圈小圈的光纤；小圈圈数8～12，直径9～12mm；
泵浦源160通过泵浦分光器150分别通过第一复用器110正向传输泵浦光至第一铒纤120、通过第二复用器130反向传输泵浦光至第二铒纤140；第三复用器170可分离经过第一铒纤120放大的信号光以及剩余泵浦光，所述剩余泵浦光再通过第四复用器180、泵浦分光器150再次传输至铒纤，提高信号的输出功率。所述第四复用器180可分离剩余泵浦光中的信号光，信号端的光纤绕小圈后，可防止形成光路环路引起光振荡。
实施例四提出第二种改进正反向分光光路结构，包括第一复用器110、第一铒纤120、第二复用器130、第二铒纤140、泵浦分光器150、泵浦源160、第三复用器170、第四复用器180；泵浦分光器150为2*2泵浦分光器；
第一复用器110的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤120一端；第一铒纤120另一端接第三复用器170的信号端，第三复用器170的公共端接第二铒纤140一端，第二铒纤140另一端接第二复用器130的公共端，第二复用器130的信号端接信号输出端OUT；泵浦源160接泵浦分光器150的一个泵浦端，泵浦分光器150的两个分光端分别接第一复用器110的泵浦端、第二复用器130的泵浦端；第三复用器170的泵浦端接第四复用器180的公共端，第四复用器180的泵浦端接泵浦分光器150的另一个泵浦端；第四复用器180的信号端接绕数圈小圈的光纤；小圈圈数8～12，直径9～12mm；
泵浦源160通过泵浦分光器150分别通过第一复用器110正向传输泵浦光至第一铒纤120、通过第二复用器130反向传输泵浦光至第二铒纤140；第三复用器170可分离经过第二铒纤140的反向自发辐射ASE光以及剩余反向泵浦光，所述剩余泵浦光再通过第四复用器180、泵浦分光器150再次传输至铒纤，提高信号的输出功率；所述第四复用器180可分离剩余泵浦光中的反向自发辐射ASE光，信号端的光纤绕小圈后，可防止形成光路环路引起光振荡。
本发明提出的光纤放大器的泵浦光再利用的回路结构，通过常规批量性器件组合，可提高了泵浦利用效率，在同样成本的情况下，可获得更高的输出。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种光纤放大器的泵浦光回路结构，其特征在于，包括：第一复用器(110)、第一铒纤(120)、第二复用器(130)、第二铒纤(140)、泵浦分光器(150)、泵浦源(160)、第三复用器(170)、第四复用器(180)；泵浦分光器(150)为2*2泵浦分光器；
第一复用器(110)的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤(120)一端；第一铒纤(120)另一端接第三复用器(170)的公共端，第三复用器(170)的信号端接第二复用器(130)的信号端，第二复用器(130)的公共端接第二铒纤(140)一端，第二铒纤(140)另一端接信号输出端OUT；泵浦源(160)接泵浦分光器(150)的一个泵浦端，泵浦分光器(150)的两个分光端分别接第一复用器(110)的泵浦端、第二复用器(130)的泵浦端；第三复用器(170)的泵浦端接第四复用器(180)的公共端，第四复用器(180)的泵浦端接泵浦分光器(150)的另一个泵浦端；第四复用器(180)的信号端接绕数圈小圈的光纤。
2.如权利要求1所述的光纤放大器的泵浦光回路结构，其特征在于，
小圈圈数8～12，直径9～12mm。
3.一种光纤放大器的泵浦光回路结构，其特征在于，包括：第一复用器(110)、第一铒纤(120)、第二复用器(130)、第二铒纤(140)、泵浦分光器(150)、泵浦源(160)、第三复用器(170)、第四复用器(180)；泵浦分光器(150)为2*2泵浦分光器；
第一复用器(110)的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤(120)一端；第一铒纤(120)另一端接第二复用器(130)的信号端，第二复用器(130)的公共端接第二铒纤(140)一端，第二铒纤(140)另一端接第三复用器(170)的公共端，第三复用器(170)的信号端接信号输出端OUT；泵浦源(160)接泵浦分光器(150)的一个泵浦端，泵浦分光器(150)的两个分光端分别接第一复用器(110)的泵浦端、第二复用器(130)的泵浦端；第三复用器(170)的泵浦端接第四复用器(180)的公共端，第四复用器(180)的泵浦端接泵浦分光器(150)的另一个泵浦端；第四复用器(180)的信号端接绕数圈小圈的光纤。
4.如权利要求3所述的光纤放大器的泵浦光回路结构，其特征在于，
小圈圈数8～12，直径9～12mm。
5.一种光纤放大器的泵浦光回路结构，其特征在于，包括：第一复用器(110)、第一铒纤(120)、第二复用器(130)、第二铒纤(140)、泵浦分光器(150)、泵浦源(160)、第三复用器(170)、第四复用器(180)；泵浦分光器(150)为2*2泵浦分光器；
第一复用器(110)的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤(120)一端；第一铒纤(120)另一端接第三复用器(170)的公共端，第三复用器(170)的信号端接第二铒纤(140)一端，第二铒纤(140)另一端接第二复用器(130)的公共端，第二复用器(130)的信号端接信号输出端OUT；泵浦源(160)接泵浦分光器(150)的一个泵浦端，泵浦分光器(150)的两个分光端分别接第一复用器(110)的泵浦端、第二复用器(130)的泵浦端；第三复用器(170)的泵浦端接第四复用器(180)的公共端，第四复用器(180)的泵浦端接泵浦分光器(150)的另一个泵浦端；第四复用器(180)的信号端接绕数圈小圈的光纤。
6.如权利要求5所述的光纤放大器的泵浦光回路结构，其特征在于，
小圈圈数8～12，直径9～12mm。
7.一种光纤放大器的泵浦光回路结构，其特征在于，包括：包括第一复用器(110)、第一铒纤(120)、第二复用器(130)、第二铒纤(140)、泵浦分光器(150)、泵浦源(160)、第三复用器(170)、第四复用器(180)；泵浦分光器(150)为2*2泵浦分光器；
第一复用器(110)的信号端接信号输入端IN，公共端接第一铒纤(120)一端；第一铒纤(120)另一端接第三复用器(170)的信号端，第三复用器(170)的公共端接第二铒纤(140)一端，第二铒纤(140)另一端接第二复用器(130)的公共端，第二复用器(130)的信号端接信号输出端OUT；泵浦源(160)接泵浦分光器(150)的一个泵浦端，泵浦分光器(150)的两个分光端分别接第一复用器(110)的泵浦端、第二复用器(130)的泵浦端；第三复用器(170)的泵浦端接第四复用器(180)的公共端，第四复用器(180)的泵浦端接泵浦分光器(150)的另一个泵浦端；第四复用器(180)的信号端接绕数圈小圈的光纤。
8.如权利要求7所述的光纤放大器的泵浦光回路结构，其特征在于，
小圈圈数8～12，直径9～12mm。
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