CN115708281A - 一种光纤放大器和放大光信号的方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光纤放大器和放大光信号的方法，该光纤放大器包括：第一芯间距转换器，将第一N芯光纤传输的第一光信号转换为第二N芯光纤传输的第二光信号；增益模块，用于根据第一泵浦光放大第二光信号，得到增益模块输出的第三光信号；第二芯间距转换器，将第三光信号转换为第三N芯光纤传输的第四光信号，其中，第一N芯光纤与第三N芯光纤的芯间距相同，第一N芯光纤与第二N芯光纤的芯间距不同，N为大于1的整数。本申请提供的光纤放大器，通过设置一对芯间距转换器，能够降低差分模式增益或模式相关增益对传输性能的损伤。

Description

一种光纤放大器和放大光信号的方法

技术领域

本申请涉及光传输技术领域，尤其涉及一种光纤放大器和放大光信号的方法。

背景技术

随着光纤通信技术的不断发展，多芯光纤(multi core fiber，MCF)由于能够实现空分复用(space division multiplexing，SDM)光信号的传输而受到广泛关注和研究。根据光纤芯间距的不同，多芯光纤可以区分为弱耦合多芯光纤、随机耦合多芯光纤和超模多芯光纤三类。其中，随机耦合多芯光纤的芯间距介于弱耦合多芯光纤和超模多芯光纤之间，空间信道密度较高，空间模式之间存在耦合串扰，使得空间模式色散积累与传输距离的均方根成正比，因此，空间模式色散显著低于超模多芯光纤，能够降低接收端对输入多输出技术的解调复杂度，被认为是最具有竞争力的多芯光纤而受到关注。

然而，对于MCF放大器来讲，通过几米到十几米长度的掺杂光纤对信号光进行几十倍到数百倍的放大，为了优化每个纤芯的放大性能并兼顾成本和系统的集成度，掺杂光纤需要提供更高的芯包折射率差和数值孔径，并适当减小模场直径。这样会造成掺杂光纤中产生的模式间耦合减弱，各模式之间的增益变得不均衡，即，差分模式增益性能难以得到有效抑制，显著影响耦合多芯光纤的长距离传输性能和容量。因此，如何降低随机耦合多芯光纤放大器的差分模式增益，是亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种光纤放大器和放大光信号的方法，用于光纤通信领域，能够降低差分模式增益或模式相关增益对传输性能的损伤。

第一方面，提供了一种光纤放大器，该光纤放大器包括：第一芯间距转换器，用于接收来自第一N芯光纤传输的第一光信号，并将该第一光信号转换为第二N芯光纤传输的第二光信号；增益模块，用于根据第一泵浦光放大所述第二光信号，以得到第三光信号；第二芯间距转换器，用于将该第三光信号转换为第三N芯光纤传输的第四光信号，其中，该第一N芯光纤与该第三N芯光纤的芯间距相同，该第一N芯光纤与该第二N芯光纤的芯间距不同，N为大于1的整数。

基于上述方案，本申请通过在光纤放大器的输入输出布局一对芯间距转换器，适用于用于耦合多芯光纤传输系统的信号放大，并有助于降低差分模式增益或模式相关增益，使传输性能得到改善。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该增益模块包括：第一模块，该第一模块用于将该第二光信号与该第一泵浦光耦合以得到第一耦合光信号；N芯增益光纤，用于放大所述第一耦合光信号中的该第二光信号，得到该N芯增益光纤输出的第三光信号，其中，所述第二N芯光纤与所述N芯增益光纤的芯间距相同。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一N芯光纤的芯间距小于该第二N芯光纤的芯间距。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一N芯光纤的芯间距范围包括17-25μm，该第二N芯光纤的芯间距大于40μm。

其中，该第一N芯光纤可以包括随机耦合N芯光纤，该第二N芯光纤可以包括弱耦合N芯光纤。

基于上述方案，通过芯间距转换器将随机耦合传输光纤的芯间距转换为弱耦合芯间距，构成了弱耦合多芯光纤放大器，实现了弱耦合多芯放大效果。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一N芯光纤的芯间距大于该第二N芯光纤的芯间距。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一N芯光纤的芯间距范围包括17-25μm，该第二N芯光纤的芯间距范围包括8-16μm。

其中，该第一N芯光纤可以包括随机耦合N芯光纤，该第二N芯光纤可以包括随机耦合N芯光纤，但该第二N芯光纤的芯间距小于第一N芯光纤。

基于上述方案，通过芯间距转换器将随机耦合传输光纤的芯间距转换为增益光纤满足重复随机耦合所需的芯间距，小的芯间距能够使信号在放大过程中同时产生随机的能量耦合，有助于降低差分模式色散，从而有助于降低差分模式增益或模式相关增益，使传输性能得到改善。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一模块包括：第一激光器组，该第一激光器组包括N个泵浦激光器，用于生成N路第二泵浦光；第一泵浦光扇入器，用于将该N路第二泵浦光耦合到第四N芯光纤中生成第一泵浦光；第一合波器，用于将该第二光信号与该第一泵浦光耦合生成该第一耦合光信号。

需要说明的是，该第四N芯光纤的芯间距与该第二N芯光纤的芯间距可以相同，当然的，该第四N芯光纤的芯间距与该第二N芯光纤的芯间距也可以不相同，当上述两个N芯光纤的芯间距不同时，可以通过设置特殊的合波器将第二N芯光纤中的第二光信号与第四N芯光纤中的第一耦合泵浦光，进行相对应的耦合，即将第二N芯光纤的每一个纤芯中的光信号与第四N芯光纤的每一个纤芯中的泵浦光一一耦合起来。此外，该N芯增益光纤可以是N芯掺杂光纤或其他类型的光纤。

基于上述方案，通过泵浦光扇入器，实现了芯泵的调节，有利于单独调控每个纤芯的放大性能，有利于控制芯间放大性能的一致性。此外，本申请的光纤放器的各个芯信号路径光层一致，不会导致时延差积累的问题，从而化解了为解决时延差积累带来的接收信号处理复杂度、功耗、倒换时延、维修等诸多限制，显著提升实用性。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第一模块包括：第一激光器，该第一激光器用于生成第一泵浦光；第二合波器，用于将该第二光信号与该第一泵浦光耦合生成该第一耦合光信号，其中，该N芯增益光纤包括双包层N芯增益光纤。

基于上述方案，可以实现多个纤芯共用一路泵浦光，简化了该装置的泵浦结构。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该光纤放大器还包括：第一N芯光隔离器，用于隔离该第一N芯光隔离器的输出端的反射光，该第一多芯光隔离器设置在该N芯增益光纤与该第一芯间距转换器之间。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该光纤放大器还包括：第二N芯光隔离器，用于隔离该N芯增益光纤产生的反向噪声，该第二N芯光隔离器设置在该第一芯间距转换器与该第一模块之间。

基于上述方案，通过在放大光纤的输入端和输出端分别设置隔离器，能够隔离放大光纤产生的反向ASE噪声光从输入端泄露，同时隔离来自输出端的其他元件的反射光，能够降低和避免反射光进入放大光纤，而引起的对放大器的增益、噪声指数等关键性能指标的影响。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该光纤放大器还包括：

增益平坦滤波器，用于均衡该第三光信号的增益，该增益平坦滤波器设置在该N芯增益光纤与该第二芯间距转换器之间。

基于上述方案，通过在第二光隔离器和第二芯间距转换器之间部署一个增益平坦滤波器，使放大器增益介质能够实现对信号的波长相关增益均衡到基本一致。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该光纤放大器还包括：第二模块，用于获取N路第三泵浦光。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该第二模块包括：第二激光器组，该第二激光器组包括N个泵浦激光器，用于生成该N路第三泵浦光；第二泵浦光扇入器，用于将该N路第三泵浦光耦合到第五N芯光纤中生成第四泵浦光；波分复用器，用于将该第四泵浦光耦合到该N芯增益光纤中，其中，该第五N芯光纤的芯间距可以与该N芯增益光纤的芯间距相同也可以不同。

基于上述方案，在光纤放大器的增益光纤输出端增加一组泵浦激光器构成双向泵浦结构，能够平衡噪声系数同时提高功率转换效率。

第二方面，提供了一种放大光信号的方法，该方法包括：将第一N芯光纤传输的第一光信号转换为第二N芯光纤传输的第二光信号；利用第一泵浦光放大该第二光信号，得到增益模块输出的第三光信号；将该第三光信号转换为第三N芯光纤传输的第四光信号，其中，该第一N芯光纤与该第三N芯光纤的芯间距相同，该第一N芯光纤与该第二N芯光纤的芯间距不同，N为大于1的整数。

应理解，该方法还包括接收来自第一N芯光纤传输的第一光信号。

基于上述方案，通过一对芯间距转换器实现了一种支持随机耦合传输线路应用的低差分模式增益的放大，有效解决了差分模式增益或模式相关增益对传输性能的损伤。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，利用第一泵浦光放大该第二光信号，得到增益模块输出的第三光信号，包括：将该第二光信号与该第一泵浦光耦合以得到第一耦合光信号；放大该第一耦合光信号中的该第二光信号，得到N芯增益光纤输出的第三光信号，其中，该第二N芯光纤与该N芯增益光纤的芯间距相同。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该第一N芯光纤的芯间距小于该第二N芯光纤的芯间距。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该第一N芯光纤的芯间距范围包括17-25μm，该第二N芯光纤的芯间距大于40μm。

可选地，该第一N芯光纤包括随机耦合N芯光纤，该第二N芯光纤包括弱耦合N芯光纤。

基于上述方案，通过将随机耦合传输光纤的芯间距转换为弱耦合芯间距，实现了弱耦合多芯的放大效果，从而有效解决了差分模式增益或模式相关增益对传输性能的损伤。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该第一N芯光纤的芯间距大于该第二N芯光纤的芯间距。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该第一N芯光纤的芯间距范围包括17-25μm，该第二N芯光纤的芯间距范围包括8-16μm。

可选地，结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该第一N芯光纤包括随机耦合N芯光纤，该第二N芯光纤也可以是随机耦合N芯光纤，但该第二N芯光纤的芯间距小于第一N芯光纤的芯间距。

基于上述方案，通过将随机耦合传输光纤的芯间距转换为增益光纤满足重复随机耦合所需的芯间距，小的芯间距能够使信号在放大过程中同时充分耦合而不是尽量隔离，同时能够支持更多纤芯的放大。该方案有助于降低差分模式色散，从而有助于降低差分模式增益或模式相关增益，使传输性能得到改善。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，将该第二光信号与该第一泵浦光耦合以得到该第一耦合光信号，包括：生成N路第二泵浦光；将该N路第二泵浦光耦合到第四N芯光纤中生成该第一泵浦光；将该第二光信号与该第一泵浦光耦合生成该第一耦合光信号。

其中，该第四N芯光纤的芯间距与该第二N芯光纤的芯间距可以相同也可以不同，并配合不同的合波器将第二N芯光纤中的每一个纤芯中的信号与第四N芯光纤的每一个纤芯的信号进行耦合。此外，该N芯增益光纤可以是N芯掺杂光纤，例如，掺铒光纤。或者其他类型的光纤，例如非线性光学型光纤等。

基于上述方案，采用芯泵方式，有利于单独调控每个芯的放大性能，有利于控制芯间放大性能一致性，同时各个芯信号路径光层一致，不会导致时延差积累的问题，从而化解了为解决时延差积累带来的接收信号处理复杂度、功耗等限制。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，将该第二光信号与该第一泵浦光耦合以得到该第一耦合光信号，包括：生成该第一泵浦光；将该第二光信号与该第一泵浦光耦合生成该第一耦合光信号，其中，该N芯增益光纤包括双包层N芯增益光纤。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：隔离第一N芯光隔离器的输出端的反射光。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：隔离该N芯增益光纤产生的反向噪声。

基于上述方案，通过隔离增益光纤的输入端的反向光，同时隔离增益光纤输出端其他元件带来的反射光，提升系统的性能和放大效果。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：均衡该第三光信号的增益。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：获取N路第三泵浦光。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该方法还包括：生成该N路第三泵浦光，将该N路第三泵浦光耦合到第五N芯光纤中生成第四泵浦光，该第五N芯光纤的芯间距与该N芯增益光纤的芯间距可以相同也可以不同；将该第四泵浦光耦合到该N芯增益光纤中。

基于上述方案，通过双向泵浦结构，能够平衡系统的噪声系数和功率转换效率。

第三方面，提供了一种光纤通信系统，该系统包括：光放站点，该光放站点包括如第一方面提供的光纤放大器。

第四方面，提供了一种放大光信号的装置，该装置用于执行上述第二方面的方法。具体地，该装置可以包括用于执行第二方面提供的方法的单元和/或模块，如处理模块和/或收发模块。

在一种实现方式中，该装置为放大器。当该装置为放大器时，该收发模块可以是收发器，或，输入/输出接口；该处理模块可以是处理器。

在另一种实现方式中，该装置为用于放大光信号的芯片、芯片系统或电路。当该装置为放大光信号设备中的芯片、芯片系统或电路时，该收发模块单元可以是该芯片、芯片系统或电路上的输入/输出接口、接口电路、输出电路、输入电路、管脚或相关电路等；该处理模块可以是处理器、处理电路或逻辑电路等。

基于上述方案的有益效果，可以参考第一方面的相应描述，为了简洁，本申请在此不再赘述。

可选地，上述收发器可以为收发电路。可选地，上述输入/输出接口可以为输入/输出电路。

第五方面，提供一种光纤通信系统，该系统包括：光放站点，该光放站点包括如第一方面该的光纤放大器。

附图说明

图1示出了适用于本申请实施例的应用场景的一示意图。

图2示出了本申请实施例提供的一种光纤放大器200的示意图。

图3示出了本申请实施例提供的一种光纤放大器300的示意图。

图4示出了本申请实施例提供的一种光纤放大器400的示意图。

图5示出了本申请实施例提供的一种光纤放大器500的示意图。

图6示出了本申请实施例提供的一种光纤放大器600的示意图。

图7示出了本申请实施例提供的一种光纤放大器700的示意图。

图8示出了本申请实施例提供的一种光纤放大器800的示意图。

图9示出了本申请实施例提供的一种4芯光纤放大器900的示意图。

图10示出了本申请实施例提供的转换前后芯间距的示意图。

图11示出了本申请实施例提供的一种4芯光纤放大器1100的示意图。

图12示出了本申请实施例提供的转换前后芯间距的示意图。

图13示出了本申请实施例提供的一种光纤放大器1300的示意图。

图14示出了本申请实施例提供的一种光纤放大器1400的示意图。

图15示出了本申请实施例提供的一种放大光信号的方法1500的示意性框图。

图16示出了本申请实施例提供的一种放大光信号的方法1600的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本申请实施例的技术方案可以应用于光纤通信网络中，如本申请实施例的技术方案可以用于光纤通信网络中的光纤放大器中，光纤放大器主要位于光纤通信网络中的光放站点及光放网元。本申请实施例的技术方案可以用于实现由多芯光纤构成的光纤放大器。

图1是适用于本申请实施例的应用场景的一示意图。在光纤通信网络中，可以包括光终端复用(optical terminal multiplexing，OTM)站点，该OTM可以包含光转发单元，波长复用器/解复用器阵列、扇入/扇出器和光放大器(optical amplifier，OA)，其中该光转发单元又包括发送侧(Transmit(tx))和接收侧(Receive(rx))。光线路放大(optical lineamplifier，OLA)站点主要包括包括一个或多个OA。

其中，光转发功能单元，使业务信号承载在特定波长信号光上。多芯光纤传输系统，若传输光纤是随机耦合多芯光纤，则为空间超通道形式，即多个子载波采用相同的波长，从不同的光纤或纤芯输出。若传输光纤是弱耦合多芯光纤，则既可以为空间超通道形式，也可以是频率超通道形式，还可以是单载波形式。波长复用器/解复用器的功能是把不同波长信号光复用到一根单模光纤或从一根单模光纤中把不同波长的信号解复用出来。扇入/扇出的功能是把多根单模光纤复用到一个多芯光纤，或者从一根多芯光纤把各个纤芯解复用到不同的单模光纤。OA功能是放大多芯光纤中各个纤芯中光信号，延长光信号传输距离。

应理解，上述图1仅是示例性说明，本申请并未限定于此。例如，在光纤通信网络中还可以包括更多的光器件；又如，本申请实施例还可以应用于包括光纤放大器的任何场景中。

下面将结合附图详细说明本申请提供的各个实施例。

为了便于理解本申请实施例，作出以下说明。

在下文示出的实施例中，第一、第二、第三、第四以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请实施例的范围。例如，区分不同的步骤后光信号的不同状态等。

图2是根据本申请实施例提出的光纤放大器200的示意图。如图2所示，该放大器200可以包括：

第一芯间距转换器220、增益模块221以及第二芯间距转换器222。

第一芯间距转换器220，用于接收第一N芯光纤210传输的第一光信号，并将该第一N芯光纤210的第一光信号转换为第二N芯光纤211传输的第二光信号，该第一芯间距转换器220的输入端与该第一N芯光纤210的输出端相连，该第一芯间距转换器220的输出端与该第二N芯光纤211的输入端相连。

应理解，该第一N芯光纤210可以是该第一芯间距转换器220所带的尾纤与传输光纤共同构成的一段光纤，该第二N芯光纤211可以是该第一芯间距转换器220所带的尾纤与传输光纤共同构成的一段光纤，或者第一芯间距转换器与增益模块所带的尾纤共同构成的一段光纤。

增益模块221，用于根据第一泵浦光放大所述第二光信号，以得到第三光信号。该增益模块221可以通过第二N芯光纤211接收上述第二光信号，并将得到的第三光信号通过第八N芯光纤传输至第二芯间距转换器222的输入端。同样的，该第八N芯光纤212可以是该增益模块221所带的尾纤与第二芯间距转换器222的尾纤共同构成的一段光纤。

应理解，该增益模块还可以用于获取上述第一泵浦光。

第二芯间距转换器222，用于接收该增益模块221输出的第三光信号，并将第三光信号转换为第三N芯光纤213传输的第四光信号，该第二芯间距转换器222的输出端与该第三N芯光纤213相连。

同样的，该第三N芯光纤可以是该第二芯间距转换器222所带的尾纤与传输光纤或该放大器输出端之后的元件所带的尾纤共同构成的一段光纤。

其中，该第一N芯光纤210的芯间距与该第三N芯光纤213的芯间距相同，该第二N芯光纤211的芯间距与该第八N芯光纤212的芯间距相同，N为大于1的整数。

在一种可实现的方式中，该第一N芯光纤210的芯间距小于该第二N芯光纤211的芯间距，同时，该第八N芯光纤212的芯间距大于该第三N芯光纤213的芯间距。即，第一芯间距转换器220输入端与输出端连接的光纤的芯间距由小增大，相应地，第二芯间距转换器222输入端与输出端连接的光纤的芯间距由大减小。

在这种情况下，第一N芯光纤210和第三N芯光纤212可以采用随机耦合N芯光纤或者其他类型的N芯光纤，该第二N芯光纤211可以采用弱耦合N芯光纤或者可以采用其他类型的N芯光纤。当第一N芯光纤210和第三N芯光纤212采用随机耦合N芯光纤时，该随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是17-25μm或其他范围，此时，第二N芯光纤211可以采用弱耦合N芯光纤，该弱耦合N芯光纤的芯间距范围可以是大于40μm。

应理解，当光信号在输入到光纤放大器之前，通常会经过较长的传输光纤的传输，使得各个模式之间的增益会变得大致相同，也就是第一芯间距转换器接收的第一光信号的各个模式之间本身的差分模式增益较小，此时，由于第一芯间距转换器的输出端的多芯光纤的芯间距进一步扩大，那么各个模式的光信号在光纤放大器中的传输以及放大过程中，各个纤芯承载的模式进一步独立，彼此隔离，使得信号在纤芯间的串扰非常微弱，甚至可以忽略不计，在这种情况下，该光纤放大器能够实现弱耦合多芯放大的效果，适用于耦合多芯光纤传输系统的信号放大，各个芯的放大性能对空间模式的依赖很小，从而有效解决了差分模式增益或模式相关增益对传输性能的损伤。

在一种可实现的方式中，该第一N芯光纤210的芯间距大于该第二N芯光纤211的芯间距，同时，该第八N芯光纤212的芯间距小于该第三N芯光纤213的芯间距。即，第一芯间距转换器220输入端与输出端连接的光纤的芯间距由大变小，相应地，第二芯间距转换器222输入端与输出端连接的光纤的芯间距由小增大。

在这种情况下，第一N芯光纤210和第三N芯光纤213可以采用随机耦合N芯光纤或者其他类型的N芯光纤，该第二N芯光纤211同时可以采用随机耦合N芯光纤或者可以采用其他类型的N芯光纤。当第一N芯光纤210和第三N芯光纤213采用随机耦合N芯光纤时，该随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是17-25μm或其他范围，此时，第二N芯光纤211可以采用的随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是8-16μm。

需要说明的是，在这种情况下，由于第一芯间距转换器的输出端的多芯光纤的芯间距进一步缩小，空间信道密度变高，同一个模式的能量可以分布在不同的纤芯，使得各个模式的光信号在光纤放大器的放大过程中，能够产生足够多次的模式间能量耦合，即各个模式间的耦合增强，有利于降低差分模式色散，且使得各个模式的增益平均化从而降低差分模式增益。

本申请提供的放大器，通过在光纤放大器的输入输出布局一对芯间距转换器，适用于用于耦合多芯光纤传输系统的信号放大，并有助于降低差分模式增益或模式相关增益，使传输性能得到改善。

图3是根据本申请实施例提出的光纤放大器300的示意图。如图3所示，该放大器300可以包括：

第一芯间距转换器320、第一模块321、N芯增益光纤312和第二芯间距转换器322。

第一芯间距转换器320，用于接收第一N芯光纤310的第一光信号，并将该第一N芯光纤310的第一光信号转换为第二N芯光纤311的第二光信号，该第一芯间距转换器320的输入端与该第一N芯光纤310的输出端相连，该第一芯间距转换器320的输出端与该第二N芯光纤311的输入端相连。

第一模块321，用于将第二光信号与第一泵浦光耦合以得到第一耦合光信号。该第一模块321的输入端与该第二N芯光纤311的输出端相连，该第一模块321的输出端与N芯增益光纤312的输入端相连。

可选地，该第一模块还用于获取该第一泵浦光。

N芯增益光纤312，利用该第一耦合光信号中的第一泵浦光放大该第一耦合光信号中的该第二光信号，得到该N芯增益光纤312的第三光信号。

第二芯间距转换器322，用于接收该N芯增益光纤312的第三光信号，并将该N芯增益光纤312输出的第三光信号转换为第三N芯光纤313的第四光信号，该第二芯间距转换器322的输入端与该N芯增益光纤312的输出端相连，该第二芯间距转换器322的输出端与该第三N芯光纤313相连。

其中，该第一N芯光纤310与该第三N芯光纤313的芯间距相同，该第二N芯光纤311与该N芯增益光纤312的芯间距相同，N为大于1的整数。

需要说明的是，上述第一N芯光纤310、第二N芯光纤311、以及第三N芯光纤313的组成可以参考上述图2中对应部分的描述，在此处不作赘述。

在一种可实现的方式中，该第一N芯光纤310的芯间距小于该第二N芯光纤311的芯间距，同时，该N芯增益光纤312的芯间距大于该第三N芯光纤313的芯间距。即，第一芯间距转换器320输入端与输出端连接的光纤的芯间距由小增大，相应地，第二芯间距转换器322输入端与输出端连接的光纤的芯间距由大减小。

在这种情况下，第一N芯光纤310和第三N芯光纤313可以采用随机耦合N芯光纤或者其他类型的N芯光纤，该第二N芯光纤311可以采用弱耦合N芯光纤或者可以采用其他类型的N芯光纤。当第一N芯光纤310和第三N芯光纤313采用随机耦合N芯光纤时，该随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是17-25μm或其他范围，此时，第二N芯光纤311可以采用弱耦合N芯光纤，该弱耦合N芯光纤的芯间距范围可以是大于40μm。

同理，由于第一芯间距转换器的输出端的多芯光纤的芯间距进一步扩大，使得各个模式的光信号在光纤放大器中的传输以及放大过程中，各个纤芯承载的模式进一步独立，彼此隔离，信号在纤芯间的串扰非常微弱，甚至可以忽略不计，在这种情况下，该光纤放大器能够实现弱耦合多芯放大的效果，适用于耦合多芯光纤传输系统的信号放大，各个芯的放大性能对空间模式的依赖很小，从而有效解决了差分模式增益或模式相关增益对传输性能的损伤。

在一种可实现的方式中，该第一N芯光纤310的芯间距大于该第二N芯光纤311的芯间距，同时，该N芯增益光纤312的芯间距小于该第三N芯光纤313的芯间距。即，第一芯间距转换器320输入端与输出端连接的光纤的芯间距由大变小，相应地，第二芯间距转换器322输入端与输出端连接的光纤的芯间距由小增大。

在这种情况下，第一N芯光纤310和第三N芯光纤313可以采用随机耦合N芯光纤或者其他类型的N芯光纤，该第二N芯光纤311可以采用充分随机耦合N芯光纤或者可以采用其他类型的N芯光纤。当第一N芯光纤310和第三N芯光纤313采用随机耦合N芯光纤时，该随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是17-25μm或其他范围，此时，第二N芯光纤311可以采用充分随机耦合N芯光纤，该弱耦合N芯光纤的芯间距范围可以是8-16μm。

需要说明的是，在这种情况下，即第二N芯光纤311的芯间距小于第一N芯光纤310的芯间距时，该第二N芯光纤311与该第一N芯光纤310同为随机耦合光纤，但此时由于第二N芯光纤311的芯间距变小，因此，各个模式之间的能量转换比较弱，类似于超模光纤中，各模式之间不发生混叠。此时，可以通过设计N芯增益光纤312的折射率，例如，将N芯增益光纤312的折射率变大，使得通过放大得到的第三光信号中的各个纤芯的光信号的模式之间相位匹配，并使能量的到充分混叠。

此外，该N芯增益光纤312可以是稀土掺杂光纤，例如可以是掺铒光纤。该掺杂光信的原理可以简单理解为，当信号光与泵浦光同时注入到铒光纤中时，铒离子在泵光作用下激发到高能级上，并很快衰变到亚稳态能级上，在入射信号光作用下回到基态时发射对应于信号光的光子，使信号得到放大。

应理解，该N芯增益光纤312还可以是利用其他原理实现放大的N芯光纤，本申请并不限定。

本申请实施例提供的放大器，通过布局一对芯间距转换器，构成弱耦合多芯光纤放大器或充分随机耦合的多芯光纤放大器，有助于降低差分模式增益或模式相关增益对传输性能的损伤。同时，实现了传输光纤与放大器设计的解耦，耦合多芯传输光纤只要芯数一样，芯间距不同或几何排布不同时，只需要更换芯间距转换器的设计，放大器其它设计可维持不变，可以充分共享器件产业链，有利于空分光无源器件及组件、掺杂光纤的归一化、降低成本和缩短开发周期。此外，弱耦合多芯传输光纤也可以配套本申请提供的多芯光纤放大器使用。

根据第一模块的不同设计，本申请实施例提供的放大器200还可以包括如下图4所示的放大器400以及图8所示的放大器800。

接下来，对图4所示的放大器400以及图8所示的放大器800分别进行说明。

图4是本申请实施例提供的光纤放大器400的示意图。如图4所示，该放大器400可以包括：

第一芯间距转换器420、第一合波器421、第一泵浦光扇入器422、第一激光器组423、N芯增益光纤412和第二芯间距转换器424。

第一芯间距转换器420，用于接收第一N芯光纤410传输的第一光信号，并将该第一N芯光纤410的第一光信号转换为第二N芯光纤411传输的第二光信号，该第一芯间距转换器420的输入端与该第一N芯光纤410的输出端相连，该第一芯间距转换器420的输出端与该第二N芯光纤411的输入端相连。

第一激光器组423，可以包括N个泵浦激光器，用于生成N路第二泵浦光并将N路第二泵浦光通过N路第一单芯光纤431耦合入第一泵浦光扇入器422中。

第一泵浦光扇入器422，接收来自第一单芯光纤431输出的N路第二泵浦光，并将该N路第二泵浦光耦合生成第一泵浦光，将该第一泵浦光耦合到第四N芯光纤314中，该第一泵浦模块422的输出端与第四N芯光纤414的输入端相连。

第一合波器421，接收来自第四N芯光纤414输出的第一泵浦光，并将第二光信号与该第一泵浦光耦合生成第一耦合光信号，该合波器421的输入端与第四N芯光纤414的输出端相连，合波器421的输出端与N芯增益光纤的输入端相连。

N芯增益光纤412，利用该第一耦合光信号中的第一泵浦光放大该第一耦合光信号中的第二光信号，得到该N芯增益光纤412输出的第三光信号。

第二芯间距转换器424，用于接收该N芯增益光纤412传输的第三光信号，并将该N芯增益光纤412输出的第三光信号转换为第三N芯光纤413传输的第四光信号，该第二芯间距转换器424的输入端与该N芯增益光纤412的输出端相连，该第二芯间距转换器424的输出端与该第三N芯光纤413相连。

应理解，该第四N芯光纤414的芯间距可以与第二N芯光纤411以及N芯掺杂光纤412的芯间距相同，也可以第四N芯光纤414的芯间距采用其他芯间距。当第四N芯光纤414的芯间距采用其他芯间距时，该合波器421可以设置为特殊的合波器，能够将第二N芯光纤411中的第二光信号与第四N芯光纤414中的第一泵浦光，进行相对应的耦合，即，将第二N芯光纤411的每一个纤芯中的光信号与第四N芯光纤414的每一个纤芯中的泵浦光一一耦合起来其中，N芯增益光纤412可以是N芯掺杂光纤，例如掺铒光纤，也可以是其他类型的光纤。该第一N芯光纤410与该第三N芯光纤413的芯间距相同，N为大于1的整数。

在一种可实现的方式中，该第一N芯光纤410的芯间距小于该第二N芯光纤411的芯间距，同时，该N芯增益光纤412的芯间距大于该第三N芯光纤413的芯间距。即，第一芯间距转换器420输入端与输出端连接的光纤的芯间距由小增大，相应地，第二芯间距转换器424输入端与输出端连接的光纤的芯间距由大减小。在这种情况下，第一N芯光纤410和第三N芯光纤413可以采用随机耦合N芯光纤或者其他类型的N芯光纤，该第二N芯光纤411可以采用弱耦合N芯光纤或者可以采用其他类型的N芯光纤。当第一N芯光纤410和第三N芯光纤413采用随机耦合N芯光纤时，该随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是17-25μm或其他范围，此时，第二N芯光纤411可以采用弱耦合N芯光纤，该弱耦合N芯光纤的芯间距范围可以是大于40μm。

此时，各个模式的光信号在光纤放大器中的传输以及放大过程中，各个纤芯承载的模式相互独立，彼此隔离，信号在纤芯间的串扰非常微弱，在这种情况下，该光纤放大器能够实现弱耦合多芯放大的效果，适用于耦合多芯光纤传输系统的信号放大，各个芯的放大性能对空间模式的依赖很小，从而有效解决了差分模式增益或模式相关增益对传输性能的损伤。

在一种可实现的方式中，该第一N芯光纤410的芯间距大于该第二N芯光纤411的芯间距，同时，该N芯增益光纤412的芯间距小于该第三N芯光纤413的芯间距。即，第一芯间距转换器420输入端与输出端连接的光纤的芯间距由大变小，相应地，第二芯间距转换器424输入端与输出端连接的光纤的芯间距由小增大。在这种情况下，第一N芯光纤410和第三N芯光纤413可以采用随机耦合N芯光纤或者其他类型的N芯光纤，该第二N芯光纤411可以采用芯间距变小的随机耦合N芯光纤或者可以采用其他类型的N芯光纤。当第一N芯光纤410和第三N芯光纤413采用随机耦合N芯光纤时，该随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是17-25μm或其他范围，此时，第二N芯光纤411可以采用芯间距范围可以是8-16μm的随机光纤。

需要说明的是，在这种情况下，即第二N芯光纤411的芯间距小于第一N芯光纤410的芯间距时，该第二N芯光纤411与该第一N芯光纤410同为随机耦合光纤，但此时由于第二N芯光纤411的芯间距变小，因此，各个模式之间的能量转换比较弱，类似于超模光纤中，各模式之间不发生混叠。此时，可以通过设计N芯增益光纤412的折射率，例如，将N芯增益光纤412的折射率变大，使得通过放大得到的第三光信号中的各个纤芯的光信号的模式之间相位匹配，并使能量的到充分混叠。

此外，应理解，在本实施例中，上述第一N芯光纤410、第二N芯光纤411、以及第三N芯光纤413的组成可以参考上述图2或图3中对应部分的描述，在此处不作赘述。

本申请实施例提供的放大器中多芯光纤的芯信号路径光层一致，不会导致时延差积累的问题，从而化解了为解决时延差积累带来的接收信号处理复杂度、功耗、倒换时延、维修等诸多限制。同时，采用芯泵方式，有利于单独调控每个芯的放大性能，控制芯间放大性能一致性，提升实用性。

图5是本申请实施例提供的光纤放大器500的示意图。如图5所示，该放大器500可以在图4所示的放大器400的基础上加入一个第一N芯光隔离器525。

应理解，在放大器中或者包括放大器的系统中，由于增益光纤的输出端还会存在其他元件，这些元件与连接的增益光纤之间即使紧密耦合连接，也会存在部分光经过元件被反射重新进入到增益光纤的情况，因此，可以在增益光纤的输出端先布置一个第一N芯光隔离器525，可以用于隔离来自增益光纤输出端的反射光，从而避免反射光进入增益光纤使得噪声指数等关键性能指标发生改变。

该第一N芯光隔离器525可以放置在N芯增益光纤512与第二芯间距转换器524之间。该第一N芯光隔离器525的输入端连接N芯增益光纤512的输出端，即该第一N芯光隔离器525将接收到的第三光信号经过处理后得到第五光信号。第一N芯光隔离器525的输出端通过第五N芯光纤与该第二芯间距转换器524相连。

应理解，该第五N芯光纤515的芯间距与该N芯增益光纤512的芯间距应保持一致。

需要说明的是，该放大器500的其他部件可参考上述图2或上述图3或上述图4相对应的各部件的说明，此处不再赘述。

基于上述方案，本申请提供的放大器能够隔离输出端的反射光对增益光纤放大效果的影响，提升了输出端光信号的质量。

图6是本申请实施例提供的另一种光纤放大器600的示意图。如图6所示，该放大器600可以在图5所示的放大器500的基础上加入一个第二N芯光隔离器626。

应理解，在光纤放大器中，随着激活粒子从激发态返回基态并放大光信号的同时，也会产生受激粒子的随机非相干自发辐射。这种自发辐射可在任何方向，并可引起进一步受激辐射，且可被放大。简而言之，放大过程中将会产生非信号频段的放大，即放大器自发辐射(amplifier spontaneous emission，ASE)噪声。该ASE噪声可以从增益光纤的输入端泄露，从而影响前端部件的性能。因此，可以在增益光纤的输入端布置一个第二N芯光隔离器526，用于隔离来自增益光纤输入端泄露的ASE噪声。

该第二N芯光隔离器626可以放置在第一芯间距转换器620与合波器621之间。第一芯间距转换器620的输出端通过第二N芯光纤611与该第二N芯光隔离器626相连。该第二N芯光纤611将第二光信号传输至第二N芯光隔离器626，经第二N芯光隔离器626处理后得到第六光信号。第二N芯光隔离器626的输出端与第六N芯光纤的输入端相连，第六光信号通过该第六N芯光纤传输至合波器621，并在合波器621处与来自第四N芯光纤614的第一耦合泵浦光信号耦合生成第一耦合光信号。

应理解，该第六N芯光纤616的芯间距与第二N芯光纤611的芯间距应保持一致。

此外，该放大器600的其他部件可参考上述图2或上述图3或上述图4或上述图5中相对应的各部件的说明，此处不再赘述。

基于上述方案，本申请提供的放大器能够消除增益光纤在输入端处的反向ASE噪声，同时隔离输出端的反射光对增益光纤放大效果的影响，提升了输出端光信号的质量。

图7是本申请实施例提供的另一种光纤放大器700的示意图。如图7所示，该放大器00可以在图6所示的放大器600的基础上加入一个增益平坦滤波器727。

应理解，受铒离子发射谱的制约，掺铒光纤光源的输出光谱有两个不对称峰分别出现在1531nm和1558nm附近。实际在应用中，往往要求增益谱更平坦，因此可以在系统中加入一个增益平坦滤波器727，使滤波器的透过率值随波长改变，增益大的波长信号对应小的透过率值，反之则对应大的透过率值，这样各个纤芯中波长不同的信号经过增益平坦滤波器727后就能达到增益均衡，获得平坦的光谱。

该增益平坦滤波器727可以放置在第一N芯光隔离器725与第二芯间距转化器724之间。第一N芯光隔离器725的输出端通过第五N芯光纤715与该增益平坦滤波器727相连。该第五N芯光纤715将第五光信号传输至该增益平坦滤波器727，经增益平坦滤波器727处理后得到第七光信号。增益平坦滤波器727的输出端与第七N芯光纤717的输入端相连，第七光信号通过该第七N芯光纤717传输至第二芯间距转换器724。

应理解，该第七N芯光纤717的芯间距与N芯增益光纤712的芯间距应保持一致。

此外，该放大器700的其他部件可参考上述图2或上述图3或上述图4或上述图5或上述图6中相对应的各部件的说明，此处不再赘述。

基于上述方案，本申请提供的放大器能够把放大器增益介质对信号的波长相关增益均衡到基本一致，提升了输出端光信号的质量。

需要说明的是，上述图5、图6、图7均是在图4的基础上增加了其他用于改善放大器性能的部件。应理解，这些部件的组合并不限于图5、图6、图7所示的实施例，即本申请保护的范围并不限于图5、图6、图7。应理解，图5、图6、图7中的任意部件在图4结构的基础上的任意组合都应在本申请的保护范围之内。

此外，应理解，在本申请如图4所示的基础上再增加的任意可以改善放大器性能的部件，都应在本申请的保护范围之内。

图8是本申请实施例提供的光纤放大器800的示意图。如图8所示，该放大器800可以包括：

第一芯间距转换器820、第二合波器821、第一泵浦激光器822、N芯增益光纤813、第二芯间距转换器823。

第一芯间距转换器820，用于接收第一N芯光纤810传输的第一光信号，并将该第一N芯光纤810传输的第一光信号转换为第二N芯光纤811传输的第二光信号，该第一芯间距转换器820的输入端与该第一N芯光纤810的输出端相连，该第一芯间距转换器820的输出端与该第二N芯光纤811的输入端相连。

第二合波器821，用于接收来自第二N芯光纤811传输的第二光信号以及来自第四单芯光纤812传输的第一泵浦光，并将第二光信号和第一泵浦光耦合生成第一耦合光信号。该第二合波器821的输入端与第二N芯光纤811的输出端以及第四单芯光纤812的输出端相连。该第二合波器的输出端与N芯增益光纤813的输入端相连。

第一泵浦激光器822，用于产生第一泵浦光，并将该第一泵浦光通过第四单芯光纤812输入至第二合波器821中。

N芯增益光纤813，利用第一耦合光信号中的第一泵浦光放大该第一耦合光信号中的第二光信号，得到该N芯增益光纤813放大信号，即第三光信号。

需要说明的是，该N芯增益光纤813可以是双包层多芯掺杂光纤，纤芯被内包层覆盖，纤芯提供掺杂(如掺铒离子)，掺杂离子吸收第一泵浦光后会对输入的第二光信号光产生放大作用。其中，内包层用于耦合传输多模第一泵浦光，当第一泵浦光经过内包层中的纤芯时会被掺杂离子吸收。

第二芯间距转换器823，用于接收该N芯增益光纤813输出的第三光信号，并将该N芯增益光纤813输出的第三光信号转换为第三N芯光纤814的第四光信号，该第二芯间距转换器823的输入端与该N芯增益光纤813的输出端相连，该第二芯间距转换器823的输出端与该第三N芯光纤814相连。

应理解，第一N芯光纤810、第二N芯光纤811、以及第三N芯光纤814的组成可以参考上述图2或图3中对应部分的描述，在此处不作赘述。

综上，结合图3至图8对不同第一模块下的放大器结构进行了说明。应理解，在本申请的实施例中，第一芯间距转换器和第二芯间距转换器，都用于将输入的N芯光纤中的光信号的芯间距转换为输出的N芯光纤的芯间距。当第一芯间距转换器的输入到输出的光纤的芯间距是由小的芯间距转换为大的芯间距时，第二芯间距转换器前后连接的光纤的芯间距将从大变小。反之，当第一芯间距转换器的输入到输出的光纤的芯间距是由大的芯间距转换为小的芯间距时，第二芯间距转换器前后连接的光纤的芯间距将从小变大。

应理解，第一芯间距转换器的输出直到第二芯间距转换器的输入之间的N芯光纤的芯间距应保持一致。

在一个具体的实施例中，如图9所示的放大器900的示意图，采用4芯光纤作为传输光纤，此时，第一芯间距转换器的输入光纤可以是随机耦合4芯光纤，该光纤的芯间距可以是图10中的10(a)所示的20μm，第一芯间距转换器的输出光纤可以是弱耦合4芯光纤，该光纤的芯间距可以是图10中的10(b)所示的40μm。相应的，第二芯间距的输入光纤可以弱耦合4芯光纤，该光纤的芯间距可以是图10中的10(b)所示的40μm，第二芯间距转换器的输出光纤可以是随机耦合4芯光纤，该光纤的芯间距可以是图10中的10(a)所示的20μm。

应理解，在图9所示的放大器中，处于在第一芯间距转换器与第二芯间距转换器之间的所有多芯光纤的芯间距都与第一芯间距转换器的输出端连接的4芯光纤的芯间距相同或与第二芯间距转换器的输入端连接的4芯光纤的芯间距相同。

需要说明的是，图9仅对第一模块的采取如图4所示的第一种形式进行举例说明，应理解，在本申请的实施例中，对于第一模块的采取如图8所示的形式，上述对光纤的芯间距的说明仍然适用。

基于上述图10所示的多芯光纤的芯间距设计，图9所示的光放大器900能够实现弱耦合多芯放大效果，适用于耦合多芯光纤传输系统的信号放大。其中，各个芯的放大独立，放大性能对空间模式的依赖很小，从而有效解决了差分模式增益/模式相关增益对传输性能的损伤。

在另一个具体的实施例中，如图11所示的放大器1100的示意图，采用4芯光纤作为传输光纤，此时，第一芯间距转换器的输入光纤可以是随机耦合4芯光纤，该光纤的芯间距可以是图12中的12(a)所示的20μm，第一芯间距转换器的输出光纤可以是充分随机耦合4芯光纤，该光纤的芯间距可以是图12中的12(b)所示的10μm。相应的，第二芯间距的输入光纤可以充分随机耦合4芯光纤，该光纤的芯间距可以是图12中的12(b)所示的10μm，第二芯间距转换器的输出光纤可以是随机耦合4芯光纤，该光纤的芯间距可以是图12中的12(a)所示的20μm。

应理解，在图11所示的放大器中，处于在第一芯间距转换器与第二芯间距转换器之间的所有多芯光纤的芯间距都与第一芯间距转换器的输出端连接的4芯光纤的芯间距相同或与第二芯间距转换器的输入端连接的4芯光纤的芯间距相同。

需要说明的是，图11仅对第一模块的采取如图4所示的第一种形式进行举例说明，应理解，在本申请的实施例中，对于第一模块的采取如图8所示的形式，上述对光纤的芯间距的说明仍然适用。

基于上述图12所示的光纤的芯间距设计，图11所示的光放大器1100能够实现随机耦合多芯放大效果，适用于用于耦合多芯光纤传输系统的信号放大，各个超模在放大过程中又产生随机的能量耦合，有利于降低差分模式色散，从而有助于降低差分模式增益/模式相关增益对传输性能的损伤。

图13是根据本申请实施例提出的光纤放大器1300的示意图。如图13所示，该放大器1300可以包括：

第一芯间距转换器1320、第一模块1321、N芯增益光纤1312、第二模块1322、第二芯间距转换器1323。

如图13所示，该放大器1300是在图2所示的放大器200的基础上增加了第二模块1322。

该第二模块1322，用于获取N路第三泵浦光。该第二模块1322可以与第一模块1321构成双向泵浦结构。

应理解，通常泵浦激光器连接在掺铒光纤输入侧的泵浦/信号波分复用器，构成前向泵浦结构，这样可以在掺铒光纤输入侧提供充分的泵浦功率，具有高的粒子数反转率，可获得比较低的噪声指数。当系统对光放的噪声指数指标要求不高的时候，也可以把泵浦激光器连接在掺铒光纤输出侧的泵浦/信号波分复用器构成反向泵浦结构，反向泵浦结构的好处是具有比较高的泵浦功转换效率，节约泵浦功耗。当增加一组泵浦激光器构成双向泵浦结构时，该系统能够平衡噪声系数以及提高功率转换效率。

在一种具体的实现方式中，如图14所示的放大器1400的示意图中，放大器1400的第二模块采取如图4所示的第一模块的第一种形式进行举例说明，此时，在图14所示的放大器1400中，该第一模块与图4所示的第一模块相同。

应理解，图13所示的放大器1300的第一模块和第二模块，均可以采用如图4所示的放大器400或图8所示的放大器800对应的第一模块的形式，但需要注意的是，在同一个装置中，第一模块与对应的第二模块应采取同样的泵浦结构。

如图14所示，该放大器1400可以包括：

第一芯间距转换器1420、第一合波器1421、第一激光器组1422、第一泵浦扇入器1423、波分复用器1424、第二激光器组1425、第二泵浦扇入器1426、第二芯间距转换器1427，以及增益光纤1412。

第一芯间距转换器1420，用于接收第一N芯光纤1410传输的第一光信号，并将该第一N芯光纤1410的第一光信号转换为第二N芯光纤1411传输的第二光信号，该第一芯间距转换器1420的输入端与该第一N芯光纤1410的输出端相连，该第一芯间距转换器1420的输出端与该第二N芯光纤1411的输入端相连。

应理解，该第一N芯光纤1410可以是该第一芯间距转换器1420所带的尾纤与传输光纤共同构成的一段光纤，该第二N芯光纤1411可以是该第一芯间距转换器1420所带的尾纤与传输光纤共同构成的一段光纤，或者第一芯间距转换器与增益模块所带的尾纤共同构成的一段光纤。

第一激光器组1422，用于生成N路第二泵浦光，并将该N路第二泵浦光通过N个第一单芯光纤1431传输至第一泵浦光扇入器1423中。

第一泵浦光扇入器1423，接收来自第一单芯光纤1431输出的N路第二泵浦光，并将该N路第二泵浦光耦合生成第一泵浦光，将该第一泵浦光泵耦合到第四N芯光纤1413中，该第一泵浦光扇入器1423的输出端与第四N芯光纤1413的输入端相连。

第一合波器1421，接收来自第四N芯光纤1413输出的第一泵浦光，并将第二光信号与该第一泵浦光耦合生成第一耦合光信号，该第一合波器1421的输入端与第四N芯光纤1413的输出端相连，第一合波器1421的输出端与N芯增益光纤的输入端相连。

N芯增益光纤1412，利用该第一耦合光信号中的第一泵浦光放大该第一耦合光信号中的第二光信号，得到该N芯增益光纤1412输出的第三光信号。

第二激光器组1425，用于生成N路第三泵浦光，并将该N路第三泵浦光通过N个第二单芯光纤1432传输至第二泵浦光扇入器1423中。

第二泵浦光扇入器1426，接收来自第二单芯光纤1432输出的N路第三泵浦光，并将该N路第三泵浦光耦合生成第四泵浦光，将该第四泵浦光泵耦合到第五N芯光纤1414中，该第二泵浦光扇入器1426的输出端与第五N芯光纤1414的输入端相连。

波分复用器1424，接收来自第五N芯光纤1414输出的第四泵浦光，并将该第四泵浦光反向输入至N芯光纤1412中，同时输出经过增益光纤1412双向泵浦放大的第八光信号。该波分复用器1424的输入端与第五N芯光纤1414的输出端相连，该波分复用器1424的输出端与第九N芯光纤的输入端相连。

第二芯间距转换器1427，用于接收第五N芯光纤1414输出的第八光信号，并将该第五N芯光纤1414输出的第八光信号转换为第三N芯光纤1416传输的第四光信号，该第二芯间距转换器1427的输入端与该第五N芯光纤1414的输出端相连，该第二芯间距转换器1427的输出端与该第三N芯光纤1416的输入端相连。

同样的，该第三N芯光纤可以是该第二芯间距转换器1427所带的尾纤与传输光纤或该放大器输出端之后的元件所带的尾纤共同构成的一段光纤。

应理解，该第四N芯光纤1413的芯间距可以与第二N芯光纤1411以及N芯掺杂光纤1412的芯间距相同，也可以第四N芯光纤1413的芯间距采用其他芯间距，此时，该合波器421可以设置为特殊的合波器，能够将第二N芯光纤1411中的第二光信号与第四N芯光纤1413中的第一耦合泵浦光，进行相对应的耦合，即将第二N芯光纤1411的每一个纤芯中的光信号与第四N芯光纤1413的每一个纤芯中的泵浦光一一耦合起来其中，N芯增益光纤1412可以是N芯掺杂光纤，例如掺铒光纤，也可以是其他类型的光纤。该第一N芯光纤1410与该第三N芯光纤1416的芯间距相同，N为大于1的整数。

同样的，该第五N芯光纤1414的芯间距可以与第九N芯光纤1415以及N芯掺杂光纤1412的芯间距相同，也可以第五N芯光纤1414的芯间距采用其他芯间距，此时，该波分复用器1424可以设置为特殊的波分复用器，能够将第五N芯光纤1414中的第四泵浦光，进行相对应的耦合，输入至N芯掺杂光纤1412中，即将第五N芯光纤1414的每一个纤芯中的泵浦光一一耦合入N芯掺杂光纤1412的纤芯中。N芯增益光纤1412可以是N芯掺杂光纤，例如掺铒光纤，也可以是其他类型的光纤。该第一N芯光纤1410与该第三N芯光纤1416的芯间距相同，N为大于1的整数。

在一种可实现的方式中，该第一N芯光纤1410的芯间距小于该第二N芯光纤1411的芯间距，同时，该N芯增益光纤1412的芯间距大于该第三N芯光纤1416的芯间距。即，第一芯间距转换器1420输入端与输出端连接的光纤的芯间距由小增大，相应地，第二芯间距转换器1427输入端与输出端连接的光纤的芯间距由大减小。

在这种情况下，第一N芯光纤1410和第三N芯光纤1416可以采用随机耦合N芯光纤或者其他类型的N芯光纤，该第二N芯光纤1411可以采用弱耦合N芯光纤或者可以采用其他类型的N芯光纤。当第一N芯光纤1410和第三N芯光纤1417采用随机耦合N芯光纤时，该随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是17-25μm或其他范围，此时，第二N芯光纤1411可以采用弱耦合N芯光纤，该弱耦合N芯光纤的芯间距范围可以是大于40μm。

应理解，当光信号在输入到光纤放大器之前，通常会经过较长的传输光纤的传输，使得各个模式之间的增益会变得大致相同，也就是第一芯间距转换器接收的第一光信号的各个模式之间本身的差分模式增益较小，此时，由于第一芯间距转换器的输出端的多芯光纤的芯间距进一步扩大，那么各个模式的光信号在光纤放大器中的传输以及放大过程中，各个纤芯承载的模式进一步独立，彼此隔离，使得信号在纤芯间的串扰非常微弱，甚至可以忽略不计，在这种情况下，该光纤放大器能够实现弱耦合多芯放大的效果，适用于耦合多芯光纤传输系统的信号放大，各个芯的放大性能对空间模式的依赖很小，从而有效解决了差分模式增益或模式相关增益对传输性能的损伤。

在一种可实现的方式中，该第一N芯光纤1410的芯间距大于该第二N芯光纤1411的芯间距，同时，该N芯增益光纤1412的芯间距小于该第三N芯光纤1416的芯间距。即，第一芯间距转换器1420输入端与输出端连接的光纤的芯间距由大变小，相应地，第二芯间距转换器1427输入端与输出端连接的光纤的芯间距由小增大。

在这种情况下，第一N芯光纤1410和第三N芯光纤1416可以采用随机耦合N芯光纤或者其他类型的N芯光纤，该第二N芯光纤1411可以采用芯间距变小的随机耦合N芯光纤或者可以采用其他类型的N芯光纤。当第一N芯光纤1410和第三N芯光纤1416采用随机耦合N芯光纤时，该随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是17-25μm或其他范围，此时，第二N芯光纤411可以采用芯间距范围可以是8-16μm的随机光纤。

需要说明的是，在这种情况下，由于第一芯间距转换器的输出端的多芯光纤的芯间距进一步缩小，空间信道密度变高，同一个模式的能量可以分布在不同的纤芯，使得各个模式的光信号在光纤放大器的放大过程中，能够产生足够多次的模式间能量耦合，即各个模式间的耦合增强，有利于降低差分模式色散，且使得各个模式的增益平均化从而降低差分模式增益。

本申请提供的放大器，通过在光纤放大器的输入输出布局一对芯间距转换器，适用于用于耦合多芯光纤传输系统的信号放大，并有助于降低差分模式增益或模式相关增益，使传输性能得到改善。同时，在光纤放大器的增益光纤输出端增加一组泵浦激光器构成双向泵浦结构，能够平衡噪声系数同时提高功率转换效率。

以上，结合图2至图14详细说明了本申请实施例提供的放大器可能存在的结构。以下，结合图15至图16详细说明本申请实施例提供放大光信号的方法。

图15示出了本申请实施例提供的放大光信号的方法1500的示意性框图，如图15所示，该方法具体包括：

S1501，将第一N芯光纤传输的第一光信号转换为第二N芯光纤传输的第二光信号。

具体地，第一芯间距转换器接收来自第一N芯光纤的第一光信号，并将第一光信号转换为第二N芯光纤的第二光信号。

S1502，利用第一泵浦光放大第二光信号，得到增益模块输出的第三光信号。

具体地，增益模块接收第二N芯光纤传输的第二光信号，并利用第一泵浦光得到放大的第三光信号。

应理解，该增益模块还需要获取该第一泵浦光。

S1503，将第三光信号转换为第三N芯光纤传输的第四光信号。

具体地，第二芯间距转换器接收增益模块输出的第三信号，并将该第三光信号转换为第三N芯光纤传输的第四光信号。

其中，第一N芯光纤与第三N芯光纤的芯间距相同，第一N芯光纤与第二N芯光纤的芯间距不同，N为大于1的整数。

需要说明的是，该N芯增益光纤可以是稀土掺杂光纤，例如可以是掺铒光纤或者其他类型的光纤。该掺杂光信的原理可以简单理解为，当信号光与泵浦光同时注入到铒光纤中时，铒离子在泵光作用下激发到高能级上，并很快衰变到亚稳态能级上，在入射信号光作用下回到基态时发射对应于信号光的光子，使信号得到放大。

在一种可实现的方式中，该第一N芯光纤的芯间距小于该第二N芯光纤的芯间距，同时，该N芯增益光纤的芯间距大于该第三N芯光纤的芯间距。即，第一芯间距转换器的输入端与输出端连接的光纤的芯间距由小增大，相应地，第二芯间距转换器的输入端与输出端连接的光纤的芯间距由大减小。

在这种情况下，第一N芯光纤和第三N芯光纤可以采用随机耦合N芯光纤或者其他类型的N芯光纤，该第二N芯光纤可以采用弱耦合N芯光纤或者可以采用其他类型的N芯光纤。当第一N芯光纤和第三N芯光纤采用随机耦合N芯光纤时，该随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是17-25μm或其他范围，此时，第二N芯光纤可以采用弱耦合N芯光纤，该弱耦合N芯光纤的芯间距范围可以是大于40μm。

在一种可实现的方式中，该第一N芯光纤的芯间距大于该第二N芯光纤的芯间距，同时，该N芯增益光纤的芯间距小于该第三N芯光纤的芯间距。即，第一芯间距转换器的输入端与输出端连接的光纤的芯间距由大变小，相应地，第二芯间距转换器的输入端与输出端连接的光纤的芯间距由小增大。

在这种情况下，第一N芯光纤和第三N芯光纤可以采用随机耦合N芯光纤或者其他类型的N芯光纤，该第二N芯光纤可以采用芯间距变小的随机耦合N芯光纤或者可以采用其他类型的N芯光纤。当第一N芯光纤和第三N芯光纤采用随机耦合N芯光纤时，该随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是17-25μm或其他范围，此时，第二N芯光纤可以采用芯间距范围可以是8-16μm的随机耦合光纤。

本申请实施例提供的放大光信号的方法，通过布局一对芯间距转换器，改变多芯光纤的芯间距，使得光信号在传输过程中构成弱耦合放大器或充分随机耦合放大，有助于降低差分模式增益或模式相关增益对传输性能的损伤。

图16示出了本申请实施例提供的放大光信号的方法1600的示意性框图，如图16所示，该方法具体包括：

S1601，接收来自第一N芯光纤传输的第一光信号。

具体地，第一芯间距转换器接收来自第一N芯光纤的第一光信号。

S1602，将第一光信号转换为第二N芯光纤的第二光信号。

具体地，第一芯间距转换器将第一光信号转换为第二N芯光纤的第二光信号。

S1603，生成N路第二泵浦光。

具体地，可以采用N个激光器生成N路第二泵浦光。

S1604，将N路第二泵浦光耦合到第四N芯光纤中生成第一泵浦光。

具体地，泵浦光扇入器通过N个单芯光纤接收N个激光器输出的N路第二泵浦光，并将N路第二泵浦光耦合到第四N芯光纤中生成第一泵浦光。

S1605，将第二光信号与第一泵浦光耦合得到第一耦合光信号。

具体地，第一模块获取第一泵浦光以及接收到第二光信号后，将第二光信号与第一泵浦光耦合得到第一耦合光信号。

S1606，利用该第一耦合光信号中的第一泵浦光放大第一耦合光信号中的第二光信号，得到所述N芯增益光纤输出的第三光信号。

具体地，N芯增益光纤接收来自第一模块输出端输出的第一耦合光信号后，利用该第一耦合光信号中的第一泵浦光放大第一耦合光信号中的第二光信号，得到所述N芯增益光纤输出的第三光信号。

S1607，将第三光信号转换为第三N芯光纤传输的第四光信号。

具体地，第二芯间距转换器接收N芯增益光纤输出的第三信号，并将该第三光信号转换为第三N芯光纤传输的第四光信号。

其中，第一N芯光纤与第三N芯光纤的芯间距相同，第二N芯光纤与N芯增益光纤的芯间距相同，第一N芯光纤与第二N芯光纤的芯间距不同，N为大于1的整数。

需要说明的是，该N芯增益光纤可以是稀土掺杂光纤，例如可以是掺铒光纤，或者其他类型的光纤。该掺杂光信的原理可以简单理解为，当信号光与泵浦光同时注入到铒光纤中时，铒离子在泵光作用下激发到高能级上，并很快衰变到亚稳态能级上，在入射信号光作用下回到基态时发射对应于信号光的光子，使信号得到放大。

在一种可实现的方式中，该第一N芯光纤的芯间距小于该第二N芯光纤的芯间距，同时，该N芯增益光纤的芯间距大于该第三N芯光纤的芯间距。即，第一芯间距转换器的输入端与输出端连接的光纤的芯间距由小增大，相应地，第二芯间距转换器的输入端与输出端连接的光纤的芯间距由大减小。

在这种情况下，第一N芯光纤和第三N芯光纤可以采用随机耦合N芯光纤或者其他类型的N芯光纤，该第二N芯光纤可以采用弱耦合N芯光纤或者可以采用其他类型的N芯光纤。当第一N芯光纤和第三N芯光纤采用随机耦合N芯光纤时，该随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是17-25μm或其他范围，此时，第二N芯光纤可以采用弱耦合N芯光纤，该弱耦合N芯光纤的芯间距范围可以是大于40μm。

在一种可实现的方式中，该第一N芯光纤的芯间距大于该第二N芯光纤的芯间距，同时，该N芯增益光纤的芯间距小于该第三N芯光纤的芯间距。即，第一芯间距转换器的输入端与输出端连接的光纤的芯间距由大变小，相应地，第二芯间距转换器的输入端与输出端连接的光纤的芯间距由小增大。

在这种情况下，第一N芯光纤和第三N芯光纤可以采用随机耦合N芯光纤或者其他类型的N芯光纤，该第二N芯光纤可以采用芯间距变小的随机耦合N芯光纤或者可以采用其他类型的N芯光纤。当第一N芯光纤和第三N芯光纤采用随机耦合N芯光纤时，该随机耦合N芯光纤的芯间距范围可以是17-25μm或其他范围，此时，第二N芯光纤可以采用芯间距范围是8-16μm的多芯光纤。

本申请实施例提供的放大光信号的方法，能够使多芯光纤的芯信号路径光层一致，不会导致时延差积累的问题，从而化解了为解决时延差积累带来的接收信号处理复杂度、功耗、倒换时延、维修等诸多限制。同时，采用芯泵方式，有利于单独调控每个芯的放大性能，控制芯间放大性能一致性，提升实用性。

本申请实施例还提供了一种装置，包括处理器和接口。所述处理器可用于执行上述方法实施例中的方法。

应理解，上述处理装置可以是一个芯片。例如，该处理装置可以是现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)，可以是专用集成芯片(applicationspecific integrated circuit，ASIC)，还可以是系统芯片(system on chip，SoC)，还可以是中央处理器(central processor unit，CPU)，还可以是网络处理器(networkprocessor，NP)，还可以是数字信号处理电路(digital signal processor，DSP)，还可以是微控制器(micro controller unit，MCU)，还可以是可编程控制器(programmable logicdevice，PLD)或其他集成芯片。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

应注意，本申请实施例中的处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

可以理解，本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rateSDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(directrambus RAM，DR RAM)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

根据本申请实施例提供的方法，本申请还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行图15至图16所示实施例中任意一个实施例的方法。

根据本申请实施例提供的方法，本申请还提供一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储有程序代码，当该程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行图15至图16所示实施例中任意一个实施例的方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，高密度数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如，固态硬盘(solid state disc，SSD))等。

在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中，部件可位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)和步骤(step)，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

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。

在上述实施例中，各功能单元的功能可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令(程序)。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令(程序)时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

所述功能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(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种光纤放大器，其特征在于，包括：

第一芯间距转换器，用于将第一N芯光纤传输的第一光信号转换为第二N芯光纤传输的第二光信号；

增益模块，用于根据第一泵浦光放大所述第二光信号，以得到第三光信号；

第二芯间距转换器，用于将所述第三光信号转换为第三N芯光纤传输的第四光信号，

其中，所述第一N芯光纤与所述第三N芯光纤的芯间距相同，所述第一N芯光纤与所述第二N芯光纤的芯间距不同，N为大于1的整数。

2.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述增益模块包括：

第一模块，用于将所述第二光信号与所述第一泵浦光耦合以得到第一耦合光信号；

N芯增益光纤，用于放大所述第一耦合光信号中的所述第二光信号，以得到所述第三光信号，

其中，所述第二N芯光纤与所述N芯增益光纤的芯间距相同。

3.根据权利要求1或2所述的光纤放大器，其特征在于，

所述第一N芯光纤的芯间距小于所述第二N芯光纤的芯间距。

4.根据权利要求3所述的光纤放大器，其特征在于，

所述第一N芯光纤的芯间距范围包括17-25μm，所述第二N芯光纤的芯间距大于40μm。

5.根据权利要求1或2所述的光纤放大器，其特征在于，

所述第一N芯光纤的芯间距大于所述第二N芯光纤的芯间距。

6.根据权利要求5所述的光纤放大器，其特征在于，

所述第一N芯光纤的芯间距范围包括17-25μm，所述第二N芯光纤的芯间距范围包括8-16μm。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一模块包括：

第一激光器组，所述第一激光器组包括N个泵浦激光器，用于生成N路第二泵浦光；

第一泵浦光扇入器，用于将所述N路第二泵浦光耦合以生成所述第一泵浦光；

第一合波器，用于将所述第二光信号与所述第一泵浦光耦合以生成所述第一耦合光信号。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一模块包括：

第一激光器，用于生成所述第一泵浦光；

第二合波器，用于将所述第二光信号与所述第一泵浦光耦合以生成所述第一耦合光信号。

9.一种放大光信号的方法，其特征在于，包括：

将第一N芯光纤传输的第一光信号转换为第二N芯光纤传输的第二光信号；

根据第一泵浦光放大所述第二光信号，以得到第三光信号；

将所述第三光信号转换为第三N芯光纤传输的第四光信号，

其中，所述第一N芯光纤与所述第三N芯光纤的芯间距相同，所述第一N芯光纤与所述第二N芯光纤的芯间距不同，N为大于1的整数。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据第一泵浦光放大所述第二光信号，以得到第三光信号，包括：

将所述第二光信号与所述第一泵浦光耦合以得到第一耦合光信号；

使用N芯增益光纤放大所述第一耦合光信号中的所述第二光信号，以得到所述第三光信号，

其中，所述第二N芯光纤与所述N芯增益光纤的芯间距相同。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，

所述第一N芯光纤的芯间距小于所述第二N芯光纤的芯间距。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，

所述第一N芯光纤的芯间距范围包括17-25μm，所述第二N芯光纤的芯间距大于40μm。

13.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，

所述第一N芯光纤的芯间距大于所述第二N芯光纤的芯间距。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，

所述第一N芯光纤的芯间距范围包括17-25μm，所述第二N芯光纤的芯间距范围包括8-16μm。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述第二光信号与所述第一泵浦光耦合以得到第一耦合光信号，包括：

生成N路第二泵浦光；

将所述N路第二泵浦光耦合以生成所述第一泵浦光；

将所述第二光信号与所述第一泵浦光耦合以生成所述第一耦合光信号。

16.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述第二光信号与所述第一泵浦光耦合以得到第一耦合光信号，包括：

生成所述第一泵浦光；

将所述第二光信号与所述第一泵浦光耦合以生成所述第一耦合光信号，

其中，所述N芯增益光纤包括双包层N芯增益光纤。

17.一种光纤通信系统，其特征在于，包括：

多芯传输光纤，所述多芯传输光纤用于传输光信号；

光放站点，所述光放站点包括如权利要求1-8任一项所述的光纤放大器，所述光纤放大器用于放大所述光信号。

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