CN114336255A - 一种光纤放大装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种光纤放大装置，用于实现至少两个波段的一体化放大，以及实现增益灵活调控。该光纤放大装置包括光接收端口、第一光输出端口、第二光输出端口、增益介质，泵浦激光器、反射膜和透射反射膜；泵浦激光器激活增益介质对光信号的放大功能，包括第一波段光信号和第二波段光信号的合波光信号通过光接收端口入射增益介质；反射膜使得合波光信号在增益介质内来回反射；在第一波段光信号达到第一目标增益后，第一波段光信号通过透射反射膜从增益介质中输出至第一光输出端口；第二波段光信号在增益介质内来回反射继续放大；在第二波段光信号达到第二目标增益后，第二波段光信号从增益介质中输出至第二光输出端口。

Description

一种光纤放大装置
技术领域
本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种光纤放大装置。
背景技术
随着各行各业对光传输通信容量需求的激增，波分复用技术(WavelengthDivision Multiplexing，WDM)成为光传输系统中的主要传输技术。波分复用技术是把多个不同波长的光复用到一根光纤中进行传输，即同一根光纤可以有多个传输信道。在WDM系统中，决定着通信容量的关键器件是光纤放大器。掺铒光纤放大器目前已被大量应用于通信网络中，其可以放大C波段(1524-1572nm)和L波段(1574-1610nm)的通信信号。放大C波段时，掺铒光纤中铒离子的平均反转率维持在60％左右；放大L波段时，掺铒光纤中铒离子的平均反转率维持在40％左右。因此很难通过单独一根掺铒光纤实现覆盖C+L波段的放大。
目前通常采用C band放大器和L band放大器并联的方式，如图1示出了包括Cband放大器和L band放大器的光放大系统。在光放大过程中，输入端和输出端分别使用波分复用器(Wavelength Division Multiplexer，WDM)进行分波和合波，并联的C band放大器和L band放大器别对C band和L band光信号进行放大。
基于上述方案，C和L并联的放大器基于两套放大器结构，系统复杂；C和L波段的增益需要单独控制。
发明内容
本申请实施例提供了一种光纤放大装置，用于实现至少两个波段的一体化放大，以及实现增益灵活调控。
第一方面，本申请实施例提供一种光纤放大装置，该光纤放大装置包括光接收端口、第一光输出端口和第二光输出端口、增益介质，泵浦激光器、反射膜和透射反射膜；所述光接收端口与所述增益介质耦合连接；所述泵浦激光器与所述增益介质耦合连接；所述第一光输出端口和所述第二光输出端口与所述增益介质耦合连接；所述反射膜位于所述增益介质的第一面和第二面，所述第一面与所述第二面相互平行，所述透射反射膜位于所述第一面或所述第二面；所述泵浦激光器，配置成激活所述增益介质对光信号的放大功能，其中，所述增益介质对光信号的增益效果与所述泵浦激光器输出的激光在所述增益介质中的传输距离相关，所述增益介质满足对所述第一波段光信号和所述第二波段光信号的放大增益；所述光接收端口，配置成接收包括第一波段光信号和第二波段光信号的合波光信号，并使得所述合波光信号入射所述增益介质；所述反射膜，配置成使得所述第一波段和所述第二波段在所述增益介质内来回反射；所述透射反射膜，配置成在所述第一波段光信号达到第一目标增益后，使得所述第一波段光信号从所述增益介质中输出，并传输至所述第一光输出端口；使得所述第二波段光信号在所述增益介质内来回反射继续放大；所述第二光输出端口，配置成在所述第二波段光信号达到第二目标增益后，所述第二波段光信号从所述增益介质中输出，并传输至所述第二光输出端口。
本实施例提供的光放大装置中，该泵浦激光器发出激光对增益介质进行激活，且随着该泵浦激光器发出的激光在该增益介质内的传播，使得该增益介质在增益效果发生改变，从而使得该增益介质满足至少两种光信号的放大增益；然后同时将至少两种光信号进行合波输入增益介质，使得该合波在增益介质中来回反射，达到相应的目标增益之后，分别输出放大后的光信号，从而实现至少两个波段的一体化放大，并且将两个波段的增益实现灵活调控。
可选的，该泵浦激光器与该增益介质的位置结构有如下几种可能实现方式：
一种可能实现方式中，该泵浦激光器位于该增益介质的第三面，其中，该第三面与该第一面垂直，该第三面与该第二面垂直，用于对该增益介质实现整体激励，即该泵浦激光器发射出的激光可以覆盖该增益介质。在此方案中，在该泵浦激光器发射出的激光对该增益介质进行整体激励时，该泵浦激光器与该增益介质之间还可以耦合连接光束整形器件，其中，该光束整形器件用于对该泵浦激光器输出的激光信号进行整形，以使得该泵浦激光器输出的激光形成的光斑可以覆盖该增益介质。可选的，该光束整形器件为透镜或者空间光调制器。
可选的，所述反射膜用于反射所述第一波段光信号和所述第二波段光信号；所述透射反射膜用于实现所述第一波段光信号透射所述第二波段光信号反射。
另一种可能实现方式中，该泵浦激光器发射的激光与该第一波段光信号和该第二波段光信号进行合波，然后输入该增益介质，从而实现对该增益介质的部分激励，即该泵浦激光器发射出的激光在该增益介质内的光路部分实现增益激励。在此方案中，在该泵浦激光器发射出的激光与第一波段光信号和该第二波段光信号合波输入增益介质时，所述泵浦激光器输出的激光与所述第一波段光信号和所述第二波段光信号通过合波器件进行合波。可选的，该合波器件为二色镜或者波分复用器件。
可选的，所述反射膜用于反射所述第一波段光信号、所述第二波段光信号和所述泵浦激光器输出的第三波段光信号；所述透射反射膜用于实现所述第一波段光信号透射所述第二波段光信号和所述第三波段光信号反射。
可选的，该光接收端口与该增益介质之间包括准直器；该第一光输出端口与该增益介质之间包括准直器；该第二光输出端口与该增益介质之间包括准直器。该准直器用于使得输出的光信号可以耦合到光纤里。
可选的，该第一波段光信号为C波段光信号，该第二波段光信号为L波段光信号。这样该光纤放大装置可以实现C波段和L波段的一体化放大，并且将C波段和L波段的增益实现灵活调控。因此，在此方案下，在该泵浦激光器发射出的激光对该增益介质进行整体激励时，该反射膜用于反射C波段光信号和L波段光信号，该透射反射膜用于透射该C波段光信号反射该L波段光信号。在该泵浦激光器发射的激光与该C波段光信号和该L波段光信号进行合波，然后同时输入该增益介质，从而实现对该增益介质的部分激励时，该反射膜用于反射C波段光信号、L波段光信号以及该泵浦激光器发射的激光，该透射反射膜用于透射C波段光信号，反射L波段光信号以及该泵浦激光器发射的激光。
可选的，在该光纤放大装置用于放大该C波段光信号和该L波段光信号时，该增益介质可以为掺铒增益介质，这时该掺铒增益介质中铒离子的反转率随着该泵浦激光器发射的激光在所述掺铒增益介质中的传输距离的增大而减小。即该泵浦激光器发射的激光在掺铒增益介质中的传输距离越远，则该掺铒增益介质中的铒离子的反转率越小，从而实现对不同波段有不同的放大增益效果。
可选的，该掺铒增益介质为铒元素掺杂的块体玻璃材料或块体晶体材料。本实施例中，该块状可以是长方体或者正方体等具有相互垂直或平行的面的柱状体。
附图说明
图1为C band放大器和L band放大器并联的光放大系统的一个结构示意图；
图2为本申请实施例中光纤放大装置的一个实施例示意图；
图3为本申请实施例中光纤放大装置的另一个实施例示意图；
图4为本申请实施例中光纤放大装置的另一个实施例示意图；
图5为本申请实施例中光纤放大装置的另一个实施例示意图；
图6为本申请实施例中掺铒增益介质中铒离子的反转率与泵浦激光的传输距离之间的关系示意图；
图7为本申请实施例中光纤放大装置的另一个实施例示意图；
图8为本申请实施例中光纤放大装置的另一个实施例示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本申请的实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号，并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。本申请中所出现的单元的划分，是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行，另外，所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式，本申请中均不作限定。并且，作为分离部件说明的单元或子单元可以是也可以不是物理上的分离，可以是也可以不是物理单元，或者可以分布到多个电路单元中，可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本申请方案的目的。
随着各行各业对光传输通信容量需求的激增，波分复用技术(WavelengthDivision Multiplexing，WDM)成为光传输系统中的主要传输技术。波分复用技术是把多个不同波长的光复用到一根光纤中进行传输，即同一根光纤可以有多个传输信道。在WDM系统中，决定着通信容量的关键器件是光纤放大器。掺铒光纤放大器目前已被大量应用于通信网络中，其可以放大C波段(1524-1572nm)和L波段(1574-1610nm)的通信信号。放大C波段时，掺铒光纤中铒离子的平均反转率维持在60％左右；放大L波段时，掺铒光纤中铒离子的平均反转率维持在40％左右。因此很难通过单独一根掺铒光纤实现覆盖C+L波段的放大。目前通常采用C band放大器和L band放大器并联的方式，如图1示出了包括C band放大器和Lband放大器的光放大系统。在光放大过程中，输入端和输出端分别使用波分复用器(Wavelength Division Multiplexer，WDM)进行分波和合波，并联的C band放大器和Lband放大器别对C band和L band光信号进行放大。基于上述方案，C和L并联的放大器基于两套放大器结构，系统复杂；C和L波段的增益需要单独控制。
为了解决这一问题，具体请参阅图2所示，本申请实施例提供一种光纤放大装置200，其主要包括光接收端口201、第一光输出端口202和第二光输出端口203、增益介质204，泵浦激光器205、反射膜206和透射反射膜207；其中，该光接收端口201与该增益介质204耦合连接；该泵浦激光器205与该增益介质204耦合连接；该第一光输出端口202和该第二光输出端口203与该增益介质204耦合连接；该反射膜206位于该增益介质204的第一面和第二面，该第一面与该第二面相互平行，该透射反射膜207位于该第一面或该第二面；该光接收端口201，配置成接收包括第一波段光信号和第二波段光信号的合波光信号，并使得该合波光信号入射该增益介质204；该泵浦激光器205，配置成激活该增益介质204对光信号的放大功能，其中，该增益介质204对光信号的增益效果与该泵浦激光器205发射的激光在该增益介质204中的光路距离相关，该增益介质204满足对该第一波段光信号和该第二波段光信号的放大增益；该反射膜206，配置成使得该第一波段光信号和该第二波段光信号在该增益介质204内来回反射；该透射反射膜207，配置成在该第一波段光信号达到第一目标增益后，使得该第一波段光信号从该增益介质204中输出，并传输至该第一光输出端口202；使得该第二波段光信号在该增益介质204内来回反射继续放大；在该第二波段光信号达到第二目标增益后，该第二波段光信号从该增益介质204中输出，并传输至该第二光输出端口203。
可选的，该泵浦激光器205与该增益介质204的位置结构有如下几种可能实现方式：
一种可能实现方式中，该泵浦激光器205位于该增益介质204的第三面，其中，该第三面与该第一面相互垂直，该第三面与该第二面相互垂直，用于对该增益介质204实现整体激励，即该泵浦激光器205发射出的激光可以覆盖该增益介质204。在此方案中，如图3所示，该泵浦激光器205与该增益介质204之间还可以耦合连接光束整形器件208，其中，该光束整形器件208用于对该泵浦激光器205输出的激光信号进行整形，以使得该泵浦激光器205输出的激光形成的光斑可以覆盖该增益介质204。此时，该反射膜206可仅用于反射该第一波段光信号和该第二波段光信号，而该透射反射膜207可以用于透射该第一波段光信号反射该第二波段光信号。
另一种可能实现方式中，该泵浦激光器205发射的激光与该第一波段光信号和该第二波段光信号进行合波，然后同时输入该增益介质204，从而实现对该增益介质204的部分激励，即该泵浦激光器205发射出的激光在该增益介质204内的光路部分实现增益激励。在此方案中，如图4所示，该泵浦激光器输出的激光与该第一波段光信号和该第二波段光信号可以通过合波器件209(如二色镜或者波分利用器件)进行合波。此时，该反射膜206用于反射该第一波段光信号、第二波段光信号和该泵浦激光器205输出的第三波段光信号；该透射反射膜207用于实现第一波段光信号透射第二波段光信号和该泵浦激光器205输出的第三波段光信号反射。
可选的，一种示例性方案中，如图5所示，该光接收端口201与该增益介质204之间包括准直器210；该第一光输出端口202与该增益介质204之间包括准直器210；该第二光输出端口203与该增益介质204之间包括准直器210。该准直器210用于使得输出的光信号可以耦合到光纤里。
可选的，该第一波段光信号为C波段光信号，该第二波段光信号为L波段光信号。此时，可选的，该增益介质为掺铒增益介质。该掺铒增益介质中铒离子会吸收泵浦激光，因此泵浦激光的光强在该掺铒增益介质中的分布是随泵浦光传输方向逐渐降低的。铒离子吸收泵浦激光能量后跃迁到上一能级形成离子数反转，其中铒离子的反转率与泵浦激光的光强有关，因此铒离子的反转率与泵浦激光的光强分布一致，随泵浦激光的传输方向铒离子反转率逐渐降低，具体可以如图6所示。在泵浦激光的传输方向上，传输距离越小，铒离子的反转率越大，而随着传输距离的增大，铒离子的反转率降低。而对于掺铒增益介质，不同的铒离子反转率对应的光信号增益系数不同。具体来说，当铒离子反转率大约在百分之五十以下时，掺铒增益介质会表现为对C波段光信号的吸收以及对L波段光信号的放大；当铒离子翻转率大约在百分之五十以上时，掺铒增益介质会表现为对C波段光信号的放大以及L波段光信号较弱的放大。因此通过控制铒离子反转率，可以实现C波段光信号和L波段光信号的光放大。
可选的，该掺铒增益介质为铒元素掺杂的块体玻璃材料或块体晶体材料。本实施例中，该块状可以是长方体或者正方体等具有相互垂直或平行的面的柱状体。
下面以第一波段光信号为C波段和第二波段光信号为L波段进行说明。
一种示例性方案中，如图7所示，该泵浦激光器205与该增益介质204之间耦合连接着透镜2081(该透镜2081为该光束整形器件208的一种可选方案，该光束整形器件208还可以是空间光调制器等其他器件，具体此处不再赘述)，该透镜2081可以对该泵浦激光器205发射的激光进行光束整形，从而实现该泵浦激光器205对该增益介质的整体激励。该反射膜206和该透射反射膜207位于该增益介质204的如图7中的左侧面，而在该增益介质204的如图7中的右侧面上也布置了反射膜206，本实施例中，该C+L波段的信号光从图7所示的左侧面入射，因此该图7所示的左侧面为该增益介质204中的信号光入射面，而该图7所示的右侧面与该信号入射面相互平行，该信号光入射面和泵浦激光器205输出的激光在该增益介质204的入射面互为相邻垂直的两面。在C波段和L波段的合波输入处、C波段放大光信号的输出处以及L波段放大光信号的输出处都包括准直器210。在该光纤放大装置200中，该泵浦激光器输出的激光的波长为974纳米(nm)或1480nm。C+L波段的信号光首先通过准直器210准直，然后入射到增益介质204中。C和L波段信号光首先入射到增益介质204中铒离子高反转率(反转率大于50％)区域，通过增益介质204两侧的反射膜206(此时该反射膜206实现C+L波段高反射)来回反射。当C波段的信号光达到目标增益后，此时C和L波段信号光反射到透射反射膜207(此时该透射反射膜207实现C波段透射L波段高反射)，然后C波段的信号光透过该透射反射膜207，经准直器210准直后输出。剩余的L波段信号光继续在增益介质204内来回反射，此时L波段信号光在铒离子反转率低于50％的区域内传播，从而实现L波段信号的放大。当L波段的信号光达到目标增益后，L波段信号光反射到无透射反射膜和反射膜的区域，然后经准直器210准直后输出。通过以上过程，实现了C和L波段信号光一体化放大。
在图7所示的方案中，该反射膜206与透射反射膜207之间的位置该C波段的目标增益和L波段的目标增益可以根据在已知泵浦功率，材料的吸收发射系数，光信号所经放大过路径长度等参数通过理论计算得到，而在得到C波段的目标增益和L波段的目标增益之后，相应的换算确定该反射膜206与透射反射膜207在增益介质204上的位置。
一种示例性方案中，如图8所示，该泵浦激光器205与该二色镜2091(该二色镜2091为合波器件209的一种可选方案，该合波器件还可以波分复用器件，具体此处不做赘述)之间耦合连接着透镜2081(该透镜2081为该光束整形器件208的一种可选方案，该光束整形器件208还可以是空间光调制器等其他器件，具体此处不再赘述)，该透镜2081可以对该泵浦激光器205发射的激光进行光束整形。而该二色镜2091将通过准直器210准直后的C+L波段信号光与该泵浦激光器205输出的激光进行合波，并输出至该增益介质204内。该反射膜206和该透射反射膜207位于该增益介质204的如图8中的左侧面，而在该增益介质204的如图8中的右侧面上也布置了反射膜206，本实施例中，该C+L波段的信号光从图8所示的左侧面入射，因此该图8所示的左侧面为该增益介质204中的信号光入射面，而该图8所示的右侧面与该信号入射面相互平行8。在C波段放大光信号的输出处以及L波段放大光信号的输出处都包括准直器210。在该光纤放大装置200中，该泵浦激光器205输出的激光的波长为974纳米(nm)或1480nm。C+L波段的信号光首先通过准直器210准直，然后通过二色镜2091与泵浦激光器205输出的激光合波，然后入射到增益介质204中，这样该C+L波段的信号光与该泵浦激光器205输出的激光首先入射到增益介质204中铒离子高反转率(反转率大于50％)区域，通过增益介质204两侧的反射膜206(此时该反射膜206可以实现C+L波段信号光以及该泵浦激光器输出的激光的高反射)来回反射。当C波段的信号光达到目标增益后，此时C和L波段信号光反射到透射反射膜207(此时该透射反射膜207可以实现C波段透射L波段和该泵浦激光器输出的激光高反射)，然后C波段的信号光透过该透射反射膜207，经准直器210准直后输出。剩余的L波段信号光和该泵浦激光器输出的激光继续在增益介质204内来回反射，此时L波段信号光在铒离子反转率低于50％的区域内传播，从而实现L波段信号的放大。当L波段的信号光达到目标增益后，L波段信号光反射到无透射反射膜和反射膜的区域，然后经准直器210准直后输出。通过以上过程，实现了C和L波段信号光一体化放大。
在图8所示的方案中，该反射膜206与透射反射膜207之间的位置该C波段的目标增益和L波段的目标增益可以根据在已知泵浦功率，材料的吸收发射系数，光信号所经放大过路径长度等参数通过理论计算得到，而在得到C波段的目标增益和L波段的目标增益之后，相应的换算确定该反射膜206与透射反射膜207在增益介质204上的位置。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种光纤放大装置，其特征在于，包括：
光接收端口、第一光输出端口和第二光输出端口、增益介质，泵浦激光器、反射膜和透射反射膜；
所述光接收端口与所述增益介质耦合连接；
所述泵浦激光器与所述增益介质耦合连接；
所述第一光输出端口和所述第二光输出端口与所述增益介质耦合连接；
所述反射膜位于所述增益介质的第一面和第二面，所述第一面与所述第二面相互平行，所述透射反射膜位于所述第一面或所述第二面；
所述泵浦激光器，配置成激活所述增益介质对光信号的放大功能，其中，所述增益介质对光信号的增益效果与所述泵浦激光器输出的激光在所述增益介质中的传输距离相关，所述增益介质满足对所述第一波段光信号和所述第二波段光信号的放大增益；
所述光接收端口，配置成接收包括第一波段光信号和第二波段光信号的合波光信号，并使得所述合波光信号入射所述增益介质；
所述反射膜，配置成使得所述第一波段光信号和所述第二波段光信号在所述增益介质内来回反射；
所述透射反射膜，配置成在所述第一波段光信号达到第一目标增益后，使得所述第一波段光信号从所述增益介质中输出，并传输至所述第一光输出端口；使得所述第二波段光信号在所述增益介质内来回反射继续放大；在所述第二波段光信号达到第二目标增益后，所述第二波段光信号从所述增益介质中输出，并传输至所述第二光输出端口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述泵浦激光器位于所述增益介质的第三面，所述第三面与所述第一面垂直，所述第三面与所述第二面垂直，用于对所述增益介质进行整体激励；
或，
所述泵浦激光器输出的光信号与所述合波光信号合波，输入所述增益介质，对所述增益介质中的合波信号所经光路进行激励。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述泵浦激光器位于所述增益介质的第三面时，所述泵浦激光器与所述增益介质之间还包括光束整形器件，所述光束整形器件用于对所述泵浦激光器输出的激光进行整形，以使得所述泵浦激光器输出的激光形成的光斑覆盖所述增益介质。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述光束整形器件为透镜或者空间光调制器。
5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述反射膜用于反射所述第一波段光信号和所述第二波段光信号；所述透射反射膜用于实现所述第一波段光信号透射所述第二波段光信号反射。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述泵浦激光器输出的激光与所述第一波段光信号和所述第二波段光信号通过合波器件进行合波。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述合波器件为二色镜或者波分复用器件。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述反射膜用于反射所述第一波段光信号、所述第二波段光信号和所述泵浦激光器输出的第三波段光信号；所述透射反射膜用于实现所述第一波段光信号透射所述第二波段光信号和所述第三波段光信号。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述光接收端口与所述增益介质之间包括准直器；所述第一光输出端口与所述增益介质之间包括准直器；所述第二光输出端口与所述增益介质之间包括准直器。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一波段光信号为C波段光信号，所述第二波段光信号为L波段光信号。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述增益介质为掺铒增益介质；
所述掺铒增益介质中铒离子的反转率随着所述泵浦激光器输出的激光在所述掺铒增益介质中的传输距离的增大而减小。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述掺铒增益介质为铒元素掺杂的块体玻璃材料或块体晶体材料。
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