CN116937300A - 光纤放大器和光传输系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光纤放大器和光传输系统，属于光通信技术领域。光纤放大器包括位于第一路径上的第一光放大模块、导出模块和注入模块。第一光放大模块用于对信号光进行放大并输出，通过第一路径向导出模块传输第一ASE光，第一ASE光包括放大处理过程中生成的，且与第一光放大模块的泵浦光的传输方向相反的ASE光。导出模块用于通过导出模块与注入模块之间的第二路径向注入模块传输第一ASE光。注入模块用于输出第一ASE光，第一ASE光用于作为第一路径上传输的信号光的辅助泵浦光。采用本申请的光纤放大器，将对信号光进行放大处理过程中生成的第一ASE光，再作为信号光的辅助泵浦光，使得泵浦转换效率提升。

Description

光纤放大器和光传输系统

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，特别涉及一种光纤放大器和光传输系统。

背景技术

随着光通信技术的发展，为了使得光通信的传输距离比较远，通常在传输路径上设计稀土离子掺杂的光纤放大器，对传输的光信号进行放大。例如，稀土离子掺杂的光纤放大器为掺铒光纤放大器(erbium doped fiber amplifier，EDFA)。

目前光通信中需要传输信息量的不断增加，对传输带宽需求越来越高，需要使用更多的波段，进而需要设计更多波段的光纤放大器。例如，使用常规(conventional，C)波段和长(long，L)波段，那么就需要使用C波段的光纤放大器和L波段的光纤放大器。由于在某些波段稀土离子的吸收和发射系数小，所以该波段的光纤放大器的泵浦转换效率比较低。例如，在L波段铒离子的吸收和发射系数比较小，所以L波段的掺铒光纤放大器的泵浦转换效率较低。

发明内容

本申请提供了一种光纤放大器和光传输系统，能够提升光纤放大器的泵浦转换效率。

第一方面，本申请提供了一种光纤放大器，光纤放大器包括位于第一路径上的第一光放大模块、导出模块和注入模块；该第一光放大模块，用于对信号光进行放大并输出，通过该第一路径向该导出模块传输第一自发放大辐射(amplified spontaneousemission，ASE)光，该第一ASE光包括放大过程中生成的，且与该第一光放大模块的泵浦光的传输方向相反的ASE光，信号光在第一路径上传输；该导出模块，用于通过该导出模块与该注入模块之间的第二路径向该注入模块传输该第一ASE光；该注入模块，用于输出该第一ASE光，该第一ASE光用于作为该第一路径上传输的信号光的辅助泵浦光。

本申请所示的方案中，在对信号光的放大处理过程中会生成ASE光，ASE光的传输方向与泵浦光的传输方向相反，ASE光会吸收泵浦光被放大。将与泵浦光传输方向相反的ASE光(即第一ASE光)再作为信号光的辅助泵浦光，而不是浪费，所以能够提升信号光的增益。

在一种示例中，该信号光为第一波段的光，该第一ASE光包括第二波段的光，该第一波段的中心波长大于该第二波段的中心波长，且该第一波段与该第二波段不重叠；该导出模块，用于通过该第二路径向该注入模块传输该第一ASE光中该第二波段的光；该注入模块，用于输出该第二波段的光，该第二波段的光用于作为该第一路径上传输的信号光的辅助泵浦光。

本申请所示的方案中，第一ASE光中第二波段的光，能够作为信号光的泵浦光，因此仅将第二波段的光作为信号光的辅助泵浦光，而未将其他波段的光作为信号光的辅助泵浦光，能够降低信号光的噪声。

在一种示例中，该第一波段为L波段，该第二波段为C波段；或者，该第一波段为短(short，S)波段，该第二波段为扩展(extended，E)波段；或者，该第一波段为超长(ultralong)波段，该第二波段为L波段或C波段；或者，该第一波段为E波段，该第二波段为原始(original，O)波段。这样，按照同样的思想能够设计各种波段的光纤放大器。

在一种示例中，该第一光放大模块向该导出模块输出该第一ASE光的方向与该信号光的传输方向相反；该导出模块，还用于通过该第一路径接收信号光，向该第一光放大模块传输接收到的信号光。

本申请所示的方案中，第一光放大模块输出第一ASE光的方向与信号光的传输方向相反，说明第一ASE光为反向ASE光，这样，可以利用反向ASE光作为信号光的辅助泵浦光。

在一种示例中，该第一光放大模块包括N个光放大单元，N大于或等于1；在N大于1的情况下，该N个光放大单元沿着该信号光的传输方向依次排布；该N个光放大单元中距离该导出模块最近的光放大单元采用同向泵浦方式，或者双向泵浦方式；该第一ASE光由距离该导出模块最近的光放大单元生成。

本申请所示的方案中，第一光放大模块可以包括一个或者多个光放大单元，但是仅有一个光放大单元提供第一ASE光，该一个光放大单元为距离该导出模块最近的光放大单元，且采用同向泵浦方式，或者双向泵浦方式，第一ASE光与泵浦光的传输方向相反，使得第一ASE光的功率比较大。

在一种示例中，该第一光放大模块包括P个光放大单元和P-1个子导出单元，P大于1；该光纤放大器还包括合波器，该合波器位于导出模块与注入模块之间的第二路径上；导出模块和P-1个子导出单元分别与合波器的输入端口连接，该注入模块与合波器的输出端口连接；P个光放大单元沿着信号光的传输方向依次排布，且相邻的光放大单元之间设置有一个子导出单元；第i+1个光放大单元，用于向第i个光放大单元与第i+1个光放大单元之间的第一子导出单元传输反向ASE光，反向ASE光为光放大处理过程中生成的，且与信号光的传输方向相反的ASE光，i大于1，且小于或等于P；第一子导出单元，用于向合波器传输反向ASE光，并接收该第i个光放大单元输出的信号光，向该第i+1个光放大单元传输接收到的信号光；导出模块，用于向合波器传输第一ASE光；合波器，用于将接收到的多路ASE光合并为一路ASE光，输出至注入模块，该注入模块，还用于输出该一路ASE光除该第一ASE光之外的光，该一路ASE光用于作为该第一路径上传输的信号光的辅助泵浦光。

本申请所示的方案，第一光放大模块中级联有多个光放大单元，将每个光放大单元的反向ASE光均导出，能够使得反向ASE光的功率比较大，进而使得信号光的增益比较大。

在一种示例中，该第一光放大模块位于该导出模块与该注入模块之间；或者，该导出模块位于该注入模块与该第一光放大模块之间；该光纤放大器还包括位于该第一路径上的第二光放大模块；该第二光放大模块位于该注入模块输出的信号光的传输路径上；该注入模块，用于通过该第一路径向该第二光放大模块传输该第一ASE光中该第二波段的光和接收到的信号光；该第二光放大模块，用于使用该第二波段的光对接收到信号光进行放大处理，输出放大处理后的信号光。

这样，第一ASE光输入至另一个光放大模块，作为信号光的辅助泵浦光。

在一种示例中，该第一光放大模块位于该导出模块与该注入模块之间；该光纤放大器还包括位于该第一路径上的第二光放大模块；该第二光放大模块位于该第一光放大模块与该注入模块之间；该第一光放大模块，用于通过该第一路径向该第二光放大模块传输放大处理后的信号光；该注入模块，用于通过该第一路径向该第二光放大模块传输该第一ASE光中该第二波段的光；该第二光放大模块，用于使用该第二波段的光对接收到的信号光进行放大处理，通过该第一路径向该注入模块传输放大处理后的信号光；该注入模块，还用于输出接收到的信号光。

这样，第一ASE光输入至另一个光放大模块，作为信号光的辅助泵浦光。

在一种示例中，该导出模块包括第一隔离单元和滤波单元；该第一隔离单元，用于通过该第一路径接收信号光，向该滤波单元传输接收到的信号光；该滤波单元，用于通过该第一路径向该第一光放大模块发送接收到的信号光，接收该第一ASE光，通过该第二路径向该注入模块传输该第一ASE光中该第二波段的光，通过该第一路径向该第一隔离单元传输该第一ASE光中除该第二波段的光之外的光；该第一隔离单元，还用于阻止接收自该滤波单元的光通过。

本申请所示的方案中，导出模块包括第一隔离单元和滤波单元，通过滤波单元能够使得第一ASE光中第二波段的光分离处理，仅将能够作为信号光的泵浦光的第二波段的光传输至注入模块，使得信号光的噪声降低。并且通过第一隔离单元能够阻止返回光纤放大器的输入端口的光通过，使得不会影响信号光源。

在一种示例中，该第一光放大模块向该导出模块输出该第一ASE光的方向与该信号光的传输方向相同；该第一光放大模块，用于通过该第一路径向该导出模块传输该放大处理后的信号光；该导出模块，还用于输出接收到的信号光。

本申请所示的方案中，第一光放大模块输出第一ASE光的方向与信号光的传输方向相同，说明第一ASE光为前向ASE光，这样，可以利用前向ASE光作为信号光的辅助泵浦光。

在一种示例中，该第一光放大模块包括N个光放大单元，N大于或等于1；在N大于1的情况下，该N个光放大单元沿着该信号光的传输方向依次排布；该N个光放大单元中距离该导出模块最近的光放大单元采用反向泵浦方式，或者双向泵浦方式；该第一ASE光由距离该导出模块最近的光放大单元生成。

本申请所示的方案中，第一光放大模块可以包括一个或者多个光放大单元，但是仅有一个光放大单元提供第一ASE光，该一个光放大单元为距离该导出模块最近的光放大单元，且采用反向泵浦方式，或者双向泵浦方式，第一ASE光与泵浦光的传输方向相反，使得第一ASE光的功率比较大。

在一种示例中，该第一光放大模块包括P个光放大单元和P-1个子导出单元，P大于1；该光放大器还包括合波器，该合波器位于该导出模块与该注入模块之间的该第二路径上；该导出模块和该P-1个子导出单元分别与该合波器的输入端口连接，该注入模块与该合波器的输出端口连接；该P个光放大单元沿着该信号光的传输方向依次排布，且相邻的光放大单元之间设置有一个子导出单元；第i个光放大单元，用于向第i个光放大单元与第i+1个光放大单元之间的第一子导出单元传输前向ASE光，该前向ASE光为光放大处理过程中生成的，且与信号光的传输方向相同的ASE光，i大于1，且小于或等于P；该第一子导出单元，用于向该合波器传输该前向ASE光，并接收该第i个光放大单元输出的信号光，向该第i+1个光放大单元传输接收到的信号光；该导出模块，用于向该合波器传输该第一ASE光；该合波器，用于将接收到的多路ASE光合并为一路ASE光，输出至该注入模块；该注入模块，还用于输出该一路ASE光除该第一ASE光之外的光，该一路ASE光用于作为该第一路径上传输的信号光的辅助泵浦光。

本申请所示的方案，第一光放大模块中级联有多个光放大单元，将每个光放大单元的前向ASE光均导出，能够使得反向ASE光的功率比较大，进而使得信号光的增益比较大。

在一种示例中，该光纤放大器还包括位于该第一路径上的第二光放大模块；该导出模块位于该第一光放大模块与该注入模块之间；该第二光放大模块位于该导出模块与该注入模块之间；该导出模块，用于通过该第一路径向该第二光放大模块传输接收到的信号光；该注入模块，用于向该第二光放大模块传输该第一ASE光中第二波段的光；该第二光放大模块，用于使用该第二波段的光对接收到的信号光进行放大处理，通过该第一路径向该注入模块传输放大处理后的信号光；该注入模块，还用于输出接收到的信号光。

这样，第一ASE光输入至另一个光放大模块，作为信号光的辅助泵浦光。

在一种示例中，该光纤放大器还包括位于该第一路径上的第二光放大模块；该导出模块位于该第一光放大模块与该注入模块之间；该第二光放大模块位于该注入模块输出的信号光的传输路径上；该导出模块，用于通过该第一路径向该注入模块传输接收到的信号光；该注入模块，用于向该第二光放大模块传输该第一ASE光中第二波段的光和接收到的信号光；该第二光放大模块，用于使用该第二波段的光对接收到的信号光进行放大处理，输出放大处理后的信号光。

这样，第一ASE光输入至另一个光放大模块，作为信号光的辅助泵浦光。

在一种示例中，该第一光放大模块位于该导出模块与该注入模块之间；该注入模块，用于通过该第一路径向该第一光放大模块传输该第一ASE光中该第二波段的光，以作为该第一光放大模块的辅助泵浦光。

这样，第一ASE光输入至第一光放大模块，作为信号光的辅助泵浦光。

在一种示例中，该第二光放大模块包括掺杂光纤；或者，该第二光放大模块包括泵浦源、掺杂光纤和光耦合器。

在一种示例中，该光纤放大器还包括位于该第二路径上的处理模块；该导出模块，用于向该处理模块传输该第一ASE光；该处理模块，用于：对该第一ASE光进行目标处理，该目标处理包括衰减处理、滤波处理、隔离处理，或者合波处理中一种或多种，该衰减处理指降低该第一ASE光的功率的处理，该滤波处理指过滤该第一ASE光中的噪声光的处理，该隔离处理指阻止该第一ASE光返回该导出模块的处理，该合波处理指对该第一ASE光与预设波段的光进行合波的处理，该预设波段的中心波长小于该信号光的中心波长；向该注入模块传输处理后的该第一ASE光。

这样，在第一ASE光进入注入模块之前，还能对第一ASE光进行处理，使得更好地作为信号光的辅助泵浦光。

在一种示例中，该光纤放大器还包括位于该第一路径上的平坦滤波模块；该平坦滤波模块位于该第一光放大模块与该注入模块之间；该第一光放大模块，用于通过该第一路径向该平坦滤波模块传输放大处理后的信号光；该平坦滤波模块，用于对接收到的信号光进行平坦滤波处理，通过该第一路径向该注入模块传输平坦滤波处理后的信号光。

这样，信号光经过光放大模块后，再经过平坦滤波模块进行平坦滤波，能够提升信号光的增益。

第二方面，本申请提供了一种光纤放大器，该光纤放大器包括第一光放大模块和第二光放大模块。

该第一光放大模块，用于对信号光进行放大并输出。该第一光放大模块，用于向该第二光放大模块输出前向ASE光；该第二光放大模块，用于使用该前向ASE光，对接收到的信号光进行放大处理，该前向ASE光为该信号光的放大处理过程中生成的，且与该信号光的传输方向相同的ASE光；和/或，该第一光放大模块，用于向该第二光放大模块输出反向ASE光，该反向ASE光为该信号光的放大处理过程中生成的，且与该信号光的传输方向相反的ASE光，该第二光放大模块，用于使用该反向ASE光，对接收到的信号光进行放大处理。

本申请所示的方案中，第一光放大模块在对信号光放大过程中，会产生前向ASE光和反向ASE光，该前向ASE光和/或反向ASE光可以输出至第二光放大模块，作为第二光放大模块的部分或全部泵浦光。

第三方面，本申请提供了一种光传输系统，该光传输系统包括发射设备、接收设备和如第一方面或第一方面任一种或多种可能的实现方式中所述的光纤放大器；

该光纤放大器位于该发射设备和该接收设备之间的传输路径上。

附图说明

图1是本申请一个示例性实施例提供的光传输系统的示意图；

图2是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的结构示意图；

图3是本申请一个示例性实施例提供的铒离子的吸收和发射谱示意图；

图4是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图5是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图6是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图7是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图8是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图9是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图10是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图11是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图12是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图13是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图14是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图15是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图16是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图17是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图18是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图19是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图20是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图21是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图22是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图23是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图24是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图25是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图26是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图27是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图28是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图29是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图30是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图31是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图32是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图；

图33是本申请一个示例性实施例提供的光纤放大器的示意图。

图示说明

1、第一光放大模块；2、导出模块；3、注入模块；4、第二光放大模块；

5、处理模块；6、平坦滤波模块；7、隔离单元；01、合波器；

11、光放大单元；12、第二隔离单元；13、子导出单元；21、第一隔离单元；22、滤波单元。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

下面对本申请实施例涉及的一些术语概念做解释说明。

(1)ASE：是指离子在受激辐射的过程中，有少部分离子以自发辐射形式跃迁至基态，产生的带宽比较宽的光子，并在传输过程中不断地得到放大的过程。

(2)ASE光：是ASE过程中自发辐射形成的光子组成的光。ASE光包括反向ASE光和前向ASE光，反向ASE光为放大处理过程中生成的且沿着信号光传输方向的逆方向传输的ASE光，前向ASE光为放大处理过程中生成的且沿着信号光传输方向传输的ASE光。

(3)掺杂光纤：是掺杂有包括但不限于稀土离子、量子点或者过渡金属的光纤。例如，掺杂有铒离子的光纤等，掺杂有铒离子的光纤称为是掺铒光纤。

(4)增益竞争：是指两个波段的光竞争泵浦光的过程。例如，在掺铒光纤中同时存在A波段的光和B波段的光，且有泵浦光输入掺铒光纤，在掺铒光纤的前部，A波段的光和B波段的光同时竞争泵浦光，泵浦光的能量使得A波段的光和B波段的光受激辐射，实现A波段的光和B波段的光的功率放大，A波段的光和B波段的光竞争泵浦光的过程称为是增益竞争。

(5)同向泵浦方式：指信号光与泵浦光以同一方向从掺杂光纤的输入端注入的方式，也称为是前向泵浦方式。

(6)反向泵浦方式：指信号光与泵浦光从不同方向注入掺杂光纤的方式，也称为是后向泵浦方式。

(7)双向泵浦方式：指同向泵浦方式和反向泵浦方式相结合的方式。

下面描述相关技术存在的问题。

目前光通信系统中需要传输信息量的不断增加，对传输带宽需求越来越高，需要使用更多的波段，进而需要设计更多波段的光纤放大器。例如，使用C波段和L波段，那么就需要使用C波段的光纤放大器和L波段的光纤放大器。由于在某些波段稀土离子的吸收和发射系数小，所以该波段的光纤放大器的泵浦转换效率比较低。例如，在L波段铒离子的吸收和发射系数比较小，所以L波段的掺铒光纤放大器的泵浦转换效率较低。

本申请实施例中，将对信号光进行放大处理过程中产生的第一ASE光，再作为该信号光的辅助泵浦光，能够提高信号光的增益，使得泵浦转换效率提升。

下面描述本申请实施例的系统架构。

本申请实施例提供了一种光传输系统100，光传输系统100也可以称为是光纤通信传输系统或光通信系统，光传输系统100可以应用于长距离光纤通信场景中，也可以应用于城域密集波分场景中等。图1示例性的提供了光传输系统100的结构，参见图1，光传输系统100包括发射设备101、接收设备102以及一个或多个光纤放大器103，光纤放大器103位于发射设备101与接收设备102之间的传输路径上。发射设备101与光纤放大器103之间通过光纤连接，接收设备102与光纤放大器103之间通过光纤连接。光纤放大器103作为光传输系统100中的放大器，能够增加光纤通信的传输距离。其中，在图1中示出了三个光纤放大器103。

示例性的，光纤放大器103可以是光传输系统100中的中继放大器，也可以是光传输系统100中的前置放大器，还可以是光传输系统100中的后置放大器。其中，中继放大器设置于传输线路的中间位置，用于对光信号进行放大。前置放大器设置于接收设备102之前，对进入接收设备102的光信号进行放大。后置放大器设置于发射设备101之后，对发射设备101发射的光信号的功率进行放大。

示例性的，光纤放大器103可以是掺铒光纤放大器。

下面描述光纤放大器的结构，该光纤放大器是前文中提到的光纤放大器103。

光纤放大器包括第一光放大模块1、导出模块2和注入模块3。第一光放大模块1、导出模块2和注入模块3位于第一路径上，信号光能够透过第一光放大模块1、导出模块2和注入模块3。第一光放大模块1与导出模块2通过光纤连接，之间的路径属于第一路径，导出模块2与注入模块3通过光纤连接，之间的路径称为第二路径。第一路径上可以用于传输信号光和ASE光，第二路径上用于传输ASE光。第二路径与第一路径不相同。

第一光放大模块1用于对接收到的信号光进行放大处理，输出放大处理后的信号光。在信号光放大处理过程中，会出现ASE过程，ASE过程中会生成第一ASE光，第一ASE光为放大处理过程中生成的，且与第一光放大模块1的泵浦光的传输方向相反的ASE光。第一光放大模块1通过第一路径向导出模块2传输第一ASE光。导出模块2接收第一ASE光，在第二路径上向注入模块3传输第一ASE光。

注入模块3接收第一ASE光，输出第一ASE光，第一ASE光在第一路径上传输作为信号光的辅助泵浦光。辅助泵浦光指在信号光已经存在泵浦光(该泵浦光由光放大模块中的泵浦源提供)的情况下，额外增加的用于泵浦信号光的泵浦光。例如，光纤放大器包括一个光放大模块，该光放大模块包括泵浦源，泵浦源为信号光提供泵浦光，除了该泵浦光之外，其它能用于泵浦信号光的泵浦光均称为是辅助泵浦光。

示例性的，信号光为第一波段的光，第一ASE光包括第二波段的光，第一波段的中心波长大于第二波段的中心波长，且第一波段与第二波段不重叠。

导出模块2分离出第一ASE光中第二波段的光，向注入模块3输出该第二波段的光。注入模块3输出该第二波段的光，以作为信号光的辅助泵浦光。此处由于波长小于信号光的波长时，才能作为信号光的泵浦光，所以仅向注入模块3输出能作为泵浦光的第二波段的光，尽可能的减少噪声输入注入模块3。

例如，第一波段为L波段，第二波段为C波段，或者，第一波段为S波段，第二波段为E波段；或者，第一波段为U波段，第二波段为L波段或C波段；或者，第一波段为E波段，第二波段为O波段。

需要说明的是，本申请实施例中仅是对第一波段或第二波段的举例说明，不作为对本申请实施例的限定。

在一种实现中，第一光放大模块1向导出模块2输出第一ASE光的方向与信号光的传输方向相反，说明第一ASE光包括反向ASE光，如下针对第一ASE光包括反向ASE光的情况进行说明，参见图2至图17。

图2示出了光纤放大器的一种结构。参见图2，第一光放大模块1位于导出模块2与注入模块3之间的第一路径上。导出模块2接收从光纤放大器的输入端口输入的信号光，通过第一路径向第一光放大模块1传输该信号光。第一光放大模块1接收该信号光，对该信号光进行放大处理，得到放大处理后的信号光，通过第一路径向注入模块3传输放大处理后的信号光。注入模块3输出放大处理后的信号光，其中，在注入模块3连接光纤放大器的输出端口的情况下，注入模块3向该输出端口输出放大处理后的信号光。

在信号光放大处理过程中，会出现ASE过程，ASE过程中会生成反向ASE光，反向ASE光会沿着信号光传输方向的逆方向传输，即反向ASE光为放大处理过程中生成的，且沿着信号光传输方向的逆方向传输的ASE光。第一光放大模块1通过第一路径向导出模块2输出反向ASE光。导出模块2接收反向ASE光，向注入模块3输出反向ASE光。注入模块3接收该反向ASE光，注入模块3输出该反向ASE光，以作为信号光的辅助泵浦光，如注入模块3输出的反向ASE光作为第一光放大模块1中的辅助泵浦光，或者作为另一光放大模块中的辅助泵浦光。并且注入模块3输出放大处理后的信号光，其中，在注入模块3连接光纤放大器的输出端口的情况下，注入模块3向该输出端口输出放大处理后的信号光。另外，在图2中，信号光传输以带箭头的实线表示，反向ASE光传输以带箭头的虚线表示，后续的附图中也是使用此种表示方式，不再一一说明。

这样，泵浦光与反向ASE光沿着相反方向传输，在ASE过程中生成反向ASE光后，反向ASE光沿着信号光的传输方向的逆方向传输。在反向ASE光传输时，由于信号光被放大的还比较少，信号光功率还比较低，所以反向ASE光处于增益竞争的优势，会吸收泵浦光的部分能量，反向ASE光会被放大，所以将反向ASE光继续用作信号光的辅助泵浦光，能够提高信号光的增益，使得泵浦转换效率提升。例如，光纤放大器为L波段的掺铒光纤放大器，参见图3，在铒离子的吸收谱和发射谱中，L波段的信号光的波长远离铒离子的吸收与辐射峰值波长，L波段的吸收截面和发射界面远小于C波段的吸收截面和发射截面，吸收截面指铒离子吸收光的横截面积，发射截面指铒离子发射光的横截面积。从图3中可知，铒离子具有较宽的吸收谱和发射谱，在980nm或1480nm泵浦光的泵浦下，掺铒光纤中会产生峰值波长在1530nm，且波长范围覆盖C波段和L波段的反向ASE光。反向ASE光中C波段的光与L波段的信号光形成增益竞争，并且由于L波段的发射系数比C波段的发射系数低一个数量级，所以L波段的信号光在增益竞争中处于劣势，反向ASE光中C波段的光得到更大的增益，消耗大量的上能级粒子，造成泵浦光能量的浪费。但是反向ASE光中C波段的光经过导出模块2传输至注入模块3，该C波段的光作为信号光的辅助泵浦光，反向ASE光中C波段的光还会转换为信号光，尽可能减少泵浦光的浪费。另外，L波段的EDFA的反向ASE光作为信号光的辅助泵浦光，强度比C波段的EDFA的反向ASE光高20dB，所以使用L波段的EDFA的反向ASE光作为信号光的辅助泵浦光，而不是使用C波段的EDFA的反向ASE光，也能够在一定程度提升信号光的增益。

另外，在第一光放大模块1采用同向泵浦方式的情况下，在ASE过程中也会生成前向ASE光，在前向ASE光沿着掺铒光纤传输时，由于信号光已经被放大，功率变大，而前向ASE光的功率比较小，所以信号光会抑制前向ASE光的放大，并且在传输至没有泵浦光的掺杂光纤段时，会作为泵浦光被掺杂光纤吸收，转换为信号光。当然，在前向ASE光从第一光放大模块1输出时，也可以被导出模块2导出，这样，第一ASE光还可以包括前向ASE光。例如，导出模块2分为两个子导出单元，一个子导出单元位于第一光放大模块1之前，用于导出反向ASE光，另一个子导出单元位于第一光放大模块1之后，用于导出前向ASE光，两个子导出单元均与第一光放大模块1相邻。这样，将反向ASE光和前向ASE光均导出，作为信号光的辅助泵浦光，能够提升泵浦转换效率。

示例性的，导出模块2包括第一端口、第二端口和第三端口，第一端口能够透射信号光，第二端口为公共端口，能够透射信号光和反向ASE光。第一光放大模块1包括第四端口和第五端口，第四端口为公共端口，能够透射信号光和反向ASE光，第五端口能够透射信号光。注入模块3包括第六端口、第七端口和第八端口，第六端口至少能够输入反向ASE光，第七端口和第八端口至少能够透射信号光。第一端口与光纤放大器的输入端口连接，第二端口与第四端口连接，第三端口与第六端口连接，第五端口与第七端口连接，第八端口与光纤放大器的输出端口连接。

信号光从第一端口输入至导出模块2，信号光从第二端口输出至第四端口，进入第一光放大模块1，被放大后从第五端口输出。信号光从第七端口输入注入模块3。反向ASE光从第四端口输出至第二端口，输入到导出模块2，反向ASE光从第三端口输出至第六端口，输入到注入模块3。信号光从第八端口输出，反向ASE光从第八端口输出或者从第七端口输出。

其中，端口连接可以是通过相熔接的方式连接，也可以是通过光纤头插拔的方式连接，后文中的端口连接与之类似，不再赘述。

示例性的，导出模块2可以通过光滤波器、波分复用器或者光环形器等实现，如导出模块2可以是膜片式滤波器。

示例性的，注入模块3可以通过光滤波器、波分复用器或者光环形器等实现，如注入模块3可以是膜片式滤波器等。

示例性的，信号光为第一波段的光，反向ASE光包括第二波段的光，第一波段的中心波长大于第二波段的中心波长，第一波段与第二波段不重叠。

示例性的，在图2所示的光纤放大器中，导出模块2接收到反向ASE光后，将反向ASE光中第二波段的光，向注入模块3输出，该反向ASE光中第二波段的光用作信号光的辅助泵浦光，参见图4。

示例性的，为了防止反向ASE光返回光纤放大器的输入端口，导出模块2阻止光反向传输至光纤放大器的输入端口，参见图5，导出模块2包括第一隔离单元21和滤波单元22，第一隔离单元21使信号光传输方向传输的光通过，信号光从第一路径进入第一隔离单元21，第一隔离单元21通过第一路径向滤波单元22传输信号光。滤波单元22通过第一路径向第一光放大模块1传输信号光，第一光放大模块1接收信号光，对信号光进行放大处理，通过第一路径向注入模块3传输放大处理后的信号光。在信号光放大过程中，第一光放大模块1通过第一路径向滤波单元22传输反向ASE光。滤波单元22接收反向ASE光，通过第二路径向注入模块3传输反向ASE光中第二波段的光，反向ASE光中第二波段的光可以认为是第二波段的反向ASE光。注入模块3接收信号光和反向ASE光中第二波段的光，注入模块3输出反向ASE光中第二波段的光，以作为信号光的辅助泵浦光。并且滤波单元22通过第一路径向第一隔离单元21传输反向ASE光中除第二波段的光之外的光，第一隔离单元21阻止接收到的光通过。此处反向ASE光中除第二波段的光之外的光中包括第一波段的光，反向ASE光中第一波段的光可以称为是第一波段的反向ASE光，滤波单元22能够将第一波段的光与第二波段的光分离。例如，第一波段为L波段，第二波段为C波段等。这样，由于导出模块2接收到的光不会返回光纤放大器的输入端口，所以不会影响信号光的信号源。而且反向ASE光中第一波段的光是引起噪声系数劣化的原因，反向ASE光中第一波段的光也没有输出至注入模块3，从而也没有和信号光一起输出，所以能够尽可能的减少信号光的噪声系数劣化。

需要说明的是，反向ASE光中第一波段的光是引起噪声系数(noise factor，NF)劣化的原因可以通过式(1)反映。

式(1)为在式(1)中NF为噪声系数，P_ASE为反向ASE光中第一波段的光的功率，hγ为光子能量，B为光子数目，G为带宽。从式(1)中可知P_ASE越大，NF越大，所以反向ASE光中第一波段的光是引起NF劣化的原因。

示例性的，第一光放大模块1包括泵浦源、光耦合器和掺杂光纤，参见图6。泵浦源提供的泵浦光与信号光从相同方向传输，即第一光放大模块1采用同向泵浦方式，图6中描述的是同向泵浦的方式。或者，第一光放大模块1采用同向泵浦方式和反向泵浦方式相结合的方式，即第一光放大模块1包括两个泵浦源。泵浦源提供泵浦光，在泵浦光的作用下，信号光在掺杂光纤中放大，同时掺杂光纤中会生成反向传输的ASE光(即反向ASE光)，反向ASE光沿着信号光的逆方向传输时，反向ASE光会被泵浦光泵浦而放大，使得反向ASE光的功率比较大。反向ASE光通过第四端口向导出模块2输出。此种实现中，对应于第一光放大模块1包括一个光放大单元11。

或者，参见图7，第一光放大模块1包括N个光放大单元11，N等于1的情况参见图6。在N大于1的情况下，该N个光放大单元11沿着信号光的传输方向依次排布。N个光放大单元11的结构可以相同也可以不相同。依次排布的第1个光放大单元11为提供反向ASE光的光放大单元11，第1个光放大单元11为距离导出模块2最近的光放大单元11，距离导出模块2最近的光放大单元11采用同向泵浦方式或者双向泵浦方式，反向ASE光沿着信号光的逆方向传输时，反向ASE光会被泵浦光泵浦而放大，可以使得反向ASE光的功率比较大。这样，由于第一光放大模块1包括多个光放大单元11，所以能够实现信号光的多级放大。

可选的，在上述图7所示的光纤放大器中，第一光放大模块1还包括第二隔离单元12，第二隔离单元12位于相邻的光放大单元11之间的传输路径上，参见图8所示的光纤放大器。第二隔离单元12在信号光的传输方向使得信号光通过，阻止在信号光的传输方向的逆方向上传输的光通过，也即第二隔离单元12除了具备隔离作用，还具备滤波作用，过滤信号光之外的光。这样，可以防止第i+1个光放大单元11产生的反向ASE光传输至第i个光放大单元11，i取值为1至N-1。在图8中示出两个光放大单元11，所以第二隔离单元12是一个。

当然第二隔离单元12可以设置为使得反向ASE光中第二波段的光通过，这样，第N个光放大单元11产生的第二波段的光可以传输至第N-1光放大单元11，使得该第二波段的光在第N-1个光放大单元11中作为信号光的辅助泵浦光。

或者，参见图9，第一光放大模块1包括P个光放大单元11和P-1个子导出单元13，P大于1。在此种情况下，光纤放大器还包括合波器01，该合波器01位于该导出模块2与该注入模块3之间的该第二路径上。该导出模块2和该P-1个子导出单元13与该合波器01的输入端口连接，该注入模块3与该合波器01的输出端口连接。该P个光放大单元11沿着该信号光的传输方向依次排布，且相邻的光放大单元11之间设置有一个子导出单元13。第i+1个光放大单元11，用于向第i个光放大单元11与第i+1个光放大单元11之间的第一子导出单元传输反向ASE光，该反向ASE光为光放大处理过程中生成的，且与信号光的传输方向相反的ASE光，i大于1，且小于或等于P。该第一子导出单元向该合波器01传输该反向ASE光。并且第一子导出单元接收该第i个光放大单元11输出的信号光，向该第i+1个光放大单元11传输接收到的信号光。该导出模块2向该合波器01传输该第一ASE光。该合波器01将接收到的多路ASE光合并为一路ASE光，输出至该注入模块3，注入模块3输出该一路ASE光，该一路ASE光作为第一路径上传输的信号光的辅助泵浦光。

这样，可以使得更多的反向ASE光作为信号光的辅助泵浦光。

可选的，在图9所示的光纤放大器中，子导出单元13与位于子导出单元13之前的光放大单元11之间设置有第二隔离单元12，第二隔离单元12在信号光的传输方向使得信号光通过，阻止在信号光的传输方向的逆方向上传输的光通过。

需要说明的是，在信号光的波长不相同的情况下，掺杂光纤中掺杂不同的物质，例如，信号光的波长不相同，掺杂不同的稀土离子。在实际应用中可以根据泵浦光和信号光的波长，掺杂适合的稀土离子。例如，信号光为L波段的光，掺杂光纤为掺铒光纤，即掺杂光纤中掺杂有铒离子。

示例性的，反向ASE光中第二波段的光可以输入第一光放大模块1，作为信号光的辅助泵浦光。参见图10，注入模块3接收到导出模块2输出的反向ASE光中第二波段的光，注入模块3通过第一路径向第一光放大模块1传输该第二波段的光，该第二波段的光进入到第一光放大模块1作为信号光的辅助泵浦光。

在图7所示的光纤放大器中，在反向ASE光中第二波段的光输入第一光放大模块1，作为信号光的辅助泵浦光时，注入模块3向第N个光放大单元11输出反向ASE光，具体可以是向第N个光放大单元11输出反向ASE光中第二波段的光，第二波段的光输入第N个光放大单元11，作为信号光的辅助泵浦光。

需要说明的是，在反向ASE光输出至第一光放大模块1的情况下，假设输入第N个光放大单元11中，第N个光放大单元11已存在一个泵浦源，若该泵浦源是同向泵浦的泵浦源，则泵浦源提供的泵浦光与第二波段的光是从相反方向输入掺杂光纤，泵浦源提供的泵浦光功率仅可以使得泵浦光传输至掺杂光纤的第一位置，说明第一位置与末端之间的掺杂光纤中不存在泵浦源提供的泵浦光，该末端为掺杂光纤中信号光输出的位置。第二波段的光从掺杂光纤的末端输入掺杂光纤，第一位置与末端之间的掺杂光纤吸收第二波段的光，对信号光进行放大处理。

或者，第N个光放大单元11已存在一个泵浦源，若该泵浦源是反向泵浦的泵浦源，则泵浦源提供的泵浦光与第二波段的光是从相同方向输入掺杂光纤，泵浦源提供的泵浦光功率仅可以使得泵浦光传输至掺杂光纤的第二位置，说明第二位置与初始端之间的掺杂光纤中不存在泵浦源提供的泵浦光，该初始端为掺杂光纤中信号光输入的位置。第二波段的光从掺杂光纤的末端输入掺杂光纤，掺杂光纤吸收泵浦源提供的泵浦光，对第二波段的光和信号光均进行放大处理，形成增益竞争，随着第二波段的光的传输，传输至掺杂光纤的第二位置，此时不存在泵浦光，在该掺杂光纤的初始端与第二位置之间，被放大后的第二波段的光作为泵浦光，对信号光进行放大处理。

或者，第N个光放大单元11已存在两个泵浦源，若该两个泵浦源是双向泵浦的泵浦源，则第一个泵浦源提供的泵浦光与第二波段的光是从相反方向输入掺杂光纤，第二个泵浦源提供的泵浦光与第二波段的光是从相同方向输入掺杂光纤，第一个泵浦源提供的泵浦光功率仅可以使得泵浦光传输至掺杂光纤的第三位置，第二个泵浦源提供的泵浦光功率仅可以使得泵浦光传输至掺杂光纤的第四位置，第三位置与掺杂光纤的初始端之间的掺杂光纤称为是第一段光纤，第四位置与掺杂光纤的末端之间的掺杂光纤称为是第二段光纤，第一段光纤与第二段光纤不重叠，第三位置与第四位置之间的光纤称为是第三段光纤。第二波段的光从掺杂光纤的末端输入掺杂光纤，掺杂光纤吸收第二个泵浦源提供的泵浦光，对第二波段的光和信号光均进行放大处理，形成增益竞争，随着第二波段的光的传输，传输至第三段光纤中，第三段光纤中不存在泵浦光，在该第三段光纤中，被放大后的第二波段的光作为泵浦光，对信号光进行放大处理。该第三段光纤的长度和位置可以根据实际需要设置，设置原则是能够最大限度的将第二波段的光用作信号光的泵浦光。例如，掺杂光纤长度为50米，第三位置为25米位置处，第四位置为30米位置处，第三段光纤为25米至30米之间的光纤，长度为5米。

针对上述三种情况，掺杂光纤的长度与泵浦源的功率配合，具体的关系可以根据实际需要设定。

示例性的，反向ASE光中第二波段的光也可以输入光纤放大器中另一光放大模块，作为信号光的辅助泵浦光。

可选的，图11提供了光纤放大器的另一种结构。参见图11，光纤放大器还包括位于第一路径上的第二光放大模块4，第二光放大模块4位于注入模块3输出的信号光的传输路径上，在第一路径上导出模块2、第一光放大模块1、注入模块3和第二光放大模块4依次排列。注入模块3通过第一路径将信号光和反向ASE光中第二波段的光，传输至第二光放大模块4。第二光放大模块4使用该第二波段的光对接收到的放大处理后的信号光进行放大处理，得到又一次放大处理后的信号光，通过第一路径向光纤放大器的输出端口传输该放大处理后的信号光。此处，反向ASE光中第二波段的光和信号光从注入模块3的第八端口输出。

在图11中，第二光放大模块4包括第九端口和第十端口，第九端口与注入端口3的第八端口连接，第十端口与光纤放大器的输出端口连接。

可选的，注入模块3与第二光放大模块4之间还设置有隔离器，能够阻止从第二光放大模块4返回的反向ASE光输入注入模块3。

可选的，图12提供了光纤放大器的另一种结构。参见图12，光纤放大器还包括位于第一路径上的第二光放大模块4，第二光放大模块4位于第一光放大模块1与注入模块3之间。第一光放大模块1通过第一路径向第二光放大模块4传输放大处理后的信号光，注入模块3通过第一路径向第二光放大模块4传输反向ASE光中第二波段的光。第二光放大模块4使用该第二波段的光对接收到的放大处理后的信号光进行放大处理，得到又一次放大处理后的信号光，向注入模块3输出该放大处理后的信号光，注入模块3通过第一路径向光纤放大器的输出端口传输该放大处理后的信号光。此处，反向ASE光中第二波段的光从第六端口输入，从第七端口输出，第二光放大模块4输出的信号光从注入模块3的第八端口输出。

在图12中，第二光放大模块4包括第九端口和第十端口，第九端口与第一光放大模块1的第五端口连接，第十端口与注入模块3的第七端口连接。

可选的，第一光放大模块1与第二光放大模块4之间还设置有隔离器，能够阻止从第二光放大模块4返回的反向ASE光输入第一光放大模块1。

可选地，图13提供了光纤放大器的另一种结构。参见图13，导出模块2位于第一光放大模块1与注入模块3之间，第二光放大模块4位于导出模块2与注入模块3之间。在第一路径上注入模块3、第二光放大模块4、导出模块2和第一光放大模块1依次排列。具体的光传输过程参见前文中的描述，此处不再赘述。

可选地，图14提供了光纤放大器的另一种结构。参见图14，导出模块2位于第一光放大模块1与注入模块3之间，导出模块2与注入模块3之间设置有其他模块，第二光放大模块4位于注入模块3与光纤放大器的输入端口之间。在第一路径上第二光放大模块4、注入模块3、其他模块、导出模块2和第一光放大模块1依次排列。具体的光传输过程参见前文中的描述，此处不再赘述。

基于对第二光放大模块4的描述可知，在反向ASE光中第二波段的光输入第二光放大模块4，作为信号光的辅助泵浦光时，可以对第一光放大模块1输出的信号光，继续进行放大，进一步提高信号光的增益。

可选的，针对图11至图14所示的光纤放大器，光纤放大器还包括第一导出模块，第一导出模块位于第二光放大模块4之前，且与第二光放大模块4相邻。第一导出模块用于将第二光放大模块4输出的反向ASE光中第二波段的光输入至注入模块3。例如，可以在导出模块2与注入模块3之间设置合波器，合波器的输入端口分别与导出模块2的第三端口、第一导出模块，合波器的输出端口连接注入模块3的第六端口，这样，使得导出模块2输出的反向ASE光中第二波段的光和第一导出模块输出的反向ASE光中第二波段的光均输入注入模块3。

可选的，第二光放大模块4存在多种结构，如下提供三种可能的结构。

结构1：第二光放大模块4包括掺杂光纤，那么反向ASE光中第二波段的光输入第二光放大模块4作为信号光的泵浦光。第二光放大模块4没有包括泵浦源，掺杂光纤中不存在泵浦源提供的泵浦光，第二波段的光从掺杂光纤的任一位置输入掺杂光纤，例如，第二波段的光从掺杂光纤的末端输入掺杂光纤，该末端为掺杂光纤中信号光输出的位置，或者第二波段的光从掺杂光纤的初始端输入掺杂光纤，该初始端为掺杂光纤中信号光输入的位置。掺杂光纤吸收第二波段的光，对信号光进行放大处理，输出放大处理后的信号光。这样，第二波段的光可以对第一光放大模块1输出的信号光，继续进行放大处理，进一步提高信号光的增益。此处需要说明的是，第二波段的光从掺杂光纤中非初始端或者非末端输入掺杂光纤时，第二光放大模块4中还包括耦合器，用于将第二波段的光耦合至掺杂光纤中。

结构2：第二光放大模块4包括泵浦源、掺杂光纤和光耦合器。第二光放大模块4可以采用双向泵浦方式，也可以采用同向泵浦方式，还可以采用反向泵浦方式。光耦合器用于将信号光和泵浦光耦合至掺杂光纤中传输。

例如，第一波段为L波段，第二波段为C波段，光纤放大器为EDFA，参见图15，第一光放大模块1采用同向泵浦方式。在图15所示的光纤放大器中，信号光经过导出模块2，输出至第一光放大模块1，信号光在第一光放大模块1中与泵浦源提供的泵浦光通过光耦合器后，输入掺铒光纤中，信号光在掺铒光纤中被放大。在对信号光进行放大过程中，第一光放大模块1中生成反向ASE光，反向ASE光包括C波段的光和L波段的光，第一光放大模块1向导出模块2输出反向ASE光。导出模块2向注入模块3输出反向ASE光中C波段的光。注入模块3向第二光放大模块4中的掺铒光纤输出C波段的光，作为信号光的辅助泵浦光。

再例如，第一波段为L波段，第二波段为C波段，光纤放大器为EDFA，参见图16，第一光放大模块1包括两个光放大单元11，每个光放大单元11采用双向泵浦方式，第二光放大模块4也采用双向泵浦方式。在图16所示的光纤放大器中，信号光经过导出模块2，输出至第1个光放大单元11，信号光在第1个光放大单元11中与泵浦源提供的泵浦光通过光耦合器后，输入掺铒光纤中，第1个光放大单元11获得放大处理后的信号光，向第2个光放大单元11发送放大处理后的信号光。第2个光放大单元11对输入的信号光进行放大处理，向第二光放大模块4输出放大处理后的信号光。在对信号光进行放大过程中，第1个光放大单元11生成反向ASE光，反向ASE光包括C波段的光和L波段的光，第1个光放大单元11向导出模块2输出反向ASE光。导出模块2向注入模块3输出反向ASE光中C波段的光。注入模块3向第二光放大模块4输出该C波段的光，作为第二光放大模块4的泵浦光。可选的，在图16中，第1个光放大单元11中泵浦光的波长可以为980nm，功率可以为500mW，第2个光放大单元11中泵浦光的波长可以为980nm，功率可以为800mW，第二光放大模块4中泵浦光的波长可以为980nm，功率可以为1200mW。

需要说明的是，针对图11中所示的第二光放大模块4，在泵浦源为同向泵浦的泵浦源的情况下，该泵浦源提供的泵浦光与第二波段的光是相同方向输入掺杂光纤，泵浦源提供的泵浦光功率仅可以使得泵浦光传输至掺杂光纤的第五位置，说明第五位置与末端之间的掺杂光纤中不存在泵浦源提供的泵浦光，该末端为掺杂光纤中信号光输出的位置。第二波段的光从掺杂光纤的初始端输入掺杂光纤，该初始端为掺杂光纤中信号光输入的位置。掺杂光纤吸收泵浦源提供的泵浦光，对第二波段的光和信号光均进行放大处理，形成增益竞争，随着第二波段的光的传输，传输至掺杂光纤的第五位置，第五位置与末端之间不存在泵浦光，在第五位置与末端之间被放大后的第二波段的光作为泵浦光，对信号光进行放大处理。

针对图11中所示的第二光放大模块4，在泵浦源为反向泵浦的泵浦源的情况下，该泵浦源提供的泵浦光与第二波段的光是相反方向输入掺杂光纤，泵浦源提供的泵浦光功率仅可以使得泵浦光传输至掺杂光纤第六位置，说明第六位置与初始端之间的掺杂光纤中不存在泵浦源提供的泵浦光。第二波段的光从掺杂光纤的初始端输入掺杂光纤，第六位置与初始端之间的掺杂光纤吸收第二波段的光，对信号光进行放大处理。

针对图11中所示的第二光放大模块4，在泵浦源包括同向泵浦的泵浦源和反向泵浦的泵浦源的情况下，同向泵浦的泵浦源后文中称为是同向泵浦源，反向泵浦的泵浦源后文中称为是反向泵浦源。同向泵浦源提供的泵浦光与第二波段的光是相同方向输入掺杂光纤，同向泵浦源提供的泵浦光功率仅可以使得泵浦光传输至掺杂光纤的第七位置，第七位置与掺杂光纤的初始端之间的掺杂光纤称为是a段光纤。反向泵浦源提供的泵浦光与第二波段的光是相反方向输入掺杂光纤，反向泵浦源提供的泵浦光功率仅可以使得泵浦光传输至掺杂光纤的第八位置，第八位置与掺杂光纤的末端之间的掺杂光纤称为是b段光纤，a段光纤与b段光纤不重叠，第七位置与第八位置之间的光纤称为是c段光纤。第二波段的光从掺杂光纤的初始端输入掺杂光纤，掺杂光纤吸收同向泵浦源提供的泵浦光，对第二波段的光和信号光均进行放大处理，形成增益竞争，随着第二波段的光的传输，传输至c段光纤中，c段光纤中不存在泵浦光，在该c段光纤中，被放大后的第二波段的光作为泵浦光，对信号光进行放大处理。该c段光纤的位置和长度可以根据实际需要设置，设置原则是能够最大限度的将第二波段的光用作信号光的辅助泵浦光。

结构3，第二光放大模块4包括M个光放大单元，M大于1，M个光放大单元沿着信号光的传输方向依次排列，相邻的光放大单元之间设置有隔离单元，隔离单元允许沿着信号光的传输反向的信号光通过，不允许沿着该传输方向的逆方向传输的光通过。在第二光放大模块4中，第1个光放大单元用于接收反向ASE光中第二波段的光，也就是说第二波段的光输入第1个光放大单元作为信号光的辅助泵浦光。或者，第N个光放大单元用于接收ASE光中第二波段的光，也就是说第二波段的光作为第N个光放大单元的泵浦光。光放大单元的结构参见前文中光放大单元11的结构描述。

另外，在光纤放大器还包括第二光放大模块4的情况下，在图11和图13所示的光纤放大器中，前文中反向ASE光与信号光是相同的方向输入第二光放大模块4，在另一种实现中，反向ASE光也可以与信号光是相反的方向输入第二光放大模块4。

示例性的，图17提供了光纤放大器的另一种结构。参见图17，光纤放大器还包括隔离单元7，隔离单元7位于注入模块3与光纤放大器的输出端口之间的传输路径上，该隔离单元7仅使得信号光传输方向的光通过，并且还可以阻止第一波段的光之外的光沿着信号光传输方向传输。例如，在第二光放大模块4位于注入模块3输出信号光的传输路径上时，隔离单元7位于第二光放大模块4与光纤放大器的输出端之间的传输路径上。其它光纤放大器中也可以包括隔离单元7，此处不再赘述。

在另一种实现中，第一光放大模块1向导出模块2输出第一ASE光的方向与信号光的传输方向相同，说明第一ASE光包括前向ASE光，如下针对第一ASE光包括前向ASE光的情况进行说明。

光纤放大器包括第一光放大模块1、导出模块2和注入模块3。第一光放大模块1用于对接收到的信号光进行放大处理，向导出模块2输出放大处理后的信号光。在信号光放大处理过程中，会出现ASE过程，ASE过程中会生成第一ASE光，第一ASE光为放大处理过程中生成的，且与第一光放大模块1的泵浦光的传输方向相反的ASE光。第一光放大模块1通过第一路径向导出模块2传输第一ASE光。导出模块2接收第一ASE光，在第二路径上向注入模块3传输第一ASE光，并且输出接收到的信号光。注入模块3接收第一ASE光，输出第一ASE光作为信号光的辅助泵浦光。

图18提供了光纤放大器的另一种结构。参见图18，第一光放大模块1位于导出模块2与注入模块3之间的第一路径上。注入模块3接收从光纤放大器的输入端口输入的信号光，向第一光放大模块1输出该信号光。第一光放大模块1接收该信号光，对该信号光进行放大处理，得到放大处理后的信号光，通过第一路径向导出模块2传输放大处理后的信号光，导出模块2输出接收到的信号光。

在信号光放大处理过程中，会出现ASE过程，ASE过程中会生成前向ASE光，前向ASE光会沿着信号光传输方向传输，即前向ASE光为放大处理过程中生成的，且沿着信号光传输方向传输的ASE光。第一光放大模块1通过第一路径向导出模块2输出前向ASE光。导出模块2接收前向ASE光，通过第二路径向注入模块3传输前向ASE光。注入模块3接收该前向ASE光，注入模块3输出该前向ASE光，以作为信号光的辅助泵浦光，如注入模块3输出的前向ASE光输入至第一光放大模块1，或者输入至另一光放大模块中。

这样，在ASE过程中生成前向ASE光后，前向ASE光沿着信号光的传输方向传输。在前向ASE光传输时，将前向ASE光继续用作信号光的辅助泵浦光，能够提高信号光的增益，使得泵浦转换效率提升。

示例性的，在图18所示的光纤放大器中，导出模块2包括第一端口、第二端口和第三端口。第一光放大模块1包括第四端口和第五端口。注入模块3包括第六端口、第七端口和第八端口。第八端口与光纤放大器的输入端口连接，第四端口与第七端口连接，第五端口与第二端口连接，第六端口与第三端口连接，第一端口与光纤放大器的输出端口连接。

信号光从第八端口输入注入模块3，信号光从第七端口输出至第四端口，进入第一光放大模块1，从第五端口输出。信号光从第二端口输入导出模块2。前向ASE光从第五端口输出至第二端口，输入到导出模块2，前向ASE光从第三端口输出至第六端口，输入到注入模块3。信号光从第一端口向光纤放大器的输出端口输出，前向ASE光从第七端口或者第八端口输出。

图19提供了光纤放大器的另一种结构。参见图19，导出模块2位于第一光放大模块1与注入模块3之间。

示例性的，导出模块2可以通过光滤波器、波分复用器或者光环形器等实现，如导出模块2可以是膜片式滤波器。

示例性的，注入模块3可以通过光滤波器、波分复用器或者光环形器等实现，如注入模块3可以是膜片式滤波器等。

示例性的，信号光为第一波段的光，前向ASE光包括第二波段的光，第一波段的中心波长大于第二波段的中心波长，第一波段与第二波段不重叠。

示例性的，在图18和图19所示的光纤放大器中，导出模块2接收到前向ASE光后，将前向ASE光中第二波段的光，向注入模块3输出，该前向ASE光中第二波段的光用作信号光的辅助泵浦光。

示例性的，第一光放大模块1包括泵浦源、光耦合器和掺杂光纤，参见图20。泵浦源提供的泵浦光与信号光从相反方向传输，即第一光放大模块1采用反向泵浦方式，图20中描述的是反向泵浦的方式。或者，第一光放大模块1采用同向泵浦方式和反向泵浦方式相结合的方式，即第一光放大模块1包括两个泵浦源。泵浦源提供泵浦光，在泵浦光的作用下，信号光在掺杂光纤中放大，同时掺杂光纤中会生成前向传输的ASE光(即前向ASE光)，前向ASE光沿着信号光的传输方向传输时，前向ASE光会被泵浦光泵浦而放大，使得前向ASE光的功率比较大。前向ASE光通过第五端口向导出模块2输出。此种实现中，对应于第一光放大模块1包括一个光放大单元11。

或者，参见图21，第一光放大模块1包括N个光放大单元11，N等于1的情况参见图19。在N大于1的情况下，该N个光放大单元11沿着信号光的传输方向依次排布。N个光放大单元11的结构可以相同也可以不相同。依次排布的第N个光放大单元11为提供前向ASE光的光放大单元11，第N个光放大单元11为距离导出模块2最近的光放大单元11，距离导出模块2最近的光放大单元11采用反向泵浦方式或者双向泵浦方式，前向ASE光沿着信号光的传输方向传输时，前向ASE光会被泵浦光泵浦而放大，可以使得前向ASE光的功率比较大。这样，由于第一光放大模块1包括多个光放大单元11，所以能够实现信号光的多级放大。

可选的，在上述图21所示的光纤放大器中，第一光放大模块1还包括第二隔离单元12，第二隔离单元12位于相邻的光放大单元11之间的传输路径上，参见图22所示的光纤放大器。第二隔离单元12在信号光的传输方向使得信号光通过，阻止在信号光的传输方向的逆方向上传输的光通过，也即第二隔离单元12除了具备隔离作用，还具备滤波作用，过滤信号光之外的光。这样，可以防止第i+1个光放大单元11产生的反向ASE光传输至第i个光放大单元11，i取值为1至N-1。在图22中示出两个光放大单元11，所以第二隔离单元12是一个。

当然第二隔离单元12可以设置为使得反向ASE光中第二波段的光通过，这样，第N个光放大单元11产生的第二波段的光可以传输至第N-1光放大单元11，使得该第二波段的光输入第N-1个光放大单元11作为信号光的辅助泵浦光。

或者，参见图23，第一光放大模块1包括P个光放大单元11和P-1个子导出单元13，P大于1。在此种情况下，光纤放大器还包括合波器01，该合波器01位于该导出模块2与该注入模块3之间的该第二路径上。该导出模块2和该P-1个子导出单元13分别与该合波器01的输入端口连接，该注入模块3与该合波器01的输出端口连接。该P个光放大单元11沿着该信号光的传输方向依次排布，且相邻的光放大单元11之间设置有一个子导出单元13。第i个光放大单元11，用于向第i个光放大单元11与第i+1个光放大单元11之间的第一子导出单元传输前向ASE光，该前向ASE光为光放大处理过程中生成的，且与信号光的传输方向相反的ASE光，i大于1，且小于或等于P。该第一子导出单元向该合波器01传输该前向ASE光。并且第一子导出单元接收该第i个光放大单元11输出的信号光，向该第i+1个光放大单元11传输接收到的信号光。该导出模块2向该合波器01传输该第一ASE光。该合波器01将接收到的多路ASE光合并为一路ASE光，输出至该注入模块3，注入模块3将该一路ASE光作为第一路径上传输的信号光的辅助泵浦光。这样，可以使得更多的前向ASE光作为信号光的泵浦光。

可选的，在图23所示的光纤放大器中，子导出单元13与位于子导出单元13之前的光放大单元11之间设置有第二隔离单元12，第二隔离单元12在信号光的传输方向使得信号光通过，阻止在信号光的传输方向的逆方向上传输的光通过。

示例性的，前向ASE光中第二波段的光可以输入第一光放大模块1，作为信号光的辅助泵浦光。参见图24，第一光放大模块1位于导出模块2与注入模块3之间。注入模块3接收到导出模块2输出的前向ASE光中第二波段的光，注入模块3通过第一路径向第一光放大模块1传输该第二波段的光，该第二波段的光进入到第一光放大模块1作为信号光的辅助泵浦光。

在图21所示的光纤放大器中，在前向ASE光中第二波段的光输入第一光放大模块1，作为信号光的辅助泵浦光时，注入模块3向第1个光放大单元11输出前向ASE光，具体可以是向第1个光放大单元11输出前向ASE光中第二波段的光，第二波段的光输入第1个光放大单元11，作为信号光辅助泵浦光。此处若第1个光放大单元11中不存在泵浦源，则第二波段的光为全部的泵浦光，若第1个光放大单元11中存在泵浦源，则第二波段的光和该泵浦源提供的泵浦光一起作为信号光的泵浦光。

需要说明的是，在前向ASE光输出至第一光放大模块1的情况下，假设第1个光放大单元11已存在一个泵浦源，若该泵浦源是同向泵浦的泵浦源，则泵浦源提供的泵浦光与第二波段的光是从相反方向输入掺杂光纤，泵浦源提供的泵浦光功率仅可以使得泵浦光传输至掺杂光纤的第九位置，说明第九位置与末端之间的掺杂光纤中不存在泵浦源提供的泵浦光，该末端为掺杂光纤中信号光输出的位置。第二波段的光从掺杂光纤的初始端输入掺杂光纤，掺杂光纤吸收泵浦源提供的泵浦光，对第二波段的光和信号光均进行放大处理，形成增益竞争，随着第二波段的光的传输，传输至掺杂光纤的第九位置，此时不存在泵浦光，在该掺杂光纤的末端与第九位置之间，被放大后的第二波段的光作为辅助泵浦光，对信号光进行放大处理。

或者，假设第1个光放大单元11已存在一个泵浦源，若该泵浦源是反向泵浦的泵浦源，则泵浦源提供的泵浦光与第二波段的光是从相反方向输入掺杂光纤，泵浦源提供的泵浦光功率仅可以使得泵浦光传输至掺杂光纤的第十位置，说明第十位置与初始端之间的掺杂光纤中不存在泵浦源提供的泵浦光，该初始端为掺杂光纤中信号光输入的位置。第二波段的光从掺杂光纤的初始端输入掺杂光纤，在该掺杂光纤的初始端与第十位置之间，被放大后的第二波段的光作为辅助泵浦光，对信号光进行放大处理。

或者，假设第1个光放大单元11已存在两个泵浦源，若该两个泵浦源是双向泵浦的泵浦源，则第一个泵浦源提供的泵浦光与第二波段的光是从相反方向输入掺杂光纤，第二个泵浦源提供的泵浦光与第二波段的光是从相同方向输入掺杂光纤，第一个泵浦源提供的泵浦光功率仅可以使得泵浦光传输至掺杂光纤的第十一位置，第二个泵浦源提供的泵浦光功率仅可以使得泵浦光传输至掺杂光纤的第十二位置，第十一位置与掺杂光纤的初始端之间的掺杂光纤称为是第一段光纤，第十二位置与掺杂光纤的末端之间的掺杂光纤称为是第二段光纤，第一段光纤与第二段光纤之间不重叠，第十一位置与第十二位置之间的光纤称为是m段光纤。第二波段的光从掺杂光纤的初始端输入掺杂光纤，掺杂光纤吸收第一个泵浦源提供的泵浦光，对第二波段的光和信号光均进行放大处理，形成增益竞争，随着第二波段的光的传输，传输至m段光纤中，m段光纤中不存在泵浦光，在该m段光纤中，被放大后的第二波段的光作为辅助泵浦光，对信号光进行放大处理。该m段光纤的长度和位置可以根据实际需要设置，设置原则是能够最大限度的将第二波段的光用作信号光的辅助泵浦光。

针对上述三种情况，掺杂光纤的长度与泵浦源的功率配合，具体的关系可以根据实际需要设定。

示例性的，反向ASE光中第二波段的光也可以输入光纤放大器中另一光放大模块，作为信号光的辅助泵浦光。

可选的，图25提供了光纤放大器的另一种结构，光纤放大器还包括位于第一路径上的第二光放大模块4。参见图25，导出模块2位于第一光放大模块1与注入模块3之间，第二光放大模块4位于导出模块2与注入模块3之间。第一光放大模块1输出放大处理后的信号光和前向ASE光，导出模块2接收该信号光和前向ASE光。导出模块2向第二光放大模块4传输信号光，并且向注入模块3传输前向ASE光中第二波段的光。注入模块3向第二光放大模块4传输第二波段的光。第二光放大模块4使用该第二波段的光对接收到的信号光进行放大处理，得到又一次放大处理后的信号光，向注入模块3输出该放大处理后的信号光。此处注入模块3向第二光放大模块4传输前向ASE光的方向与信号光的传输方向相反。

可选的，注入模块3与光纤放大器的输出端口之前还设置有隔离单元，隔离单元用于使用信号光传输方向传输的信号光通过，并且阻止信号光的传输方向的逆方向的光通过。

可选的，导出模块2与第二光放大模块4之间还可以设置有隔离单元，阻止信号光的传输方向的逆方向上传输的光通过。

可选的，图26提供了光纤放大器的另一种结构，光纤放大器还包括位于第一路径上的第二光放大模块4。参见图26，导出模块2位于该第一光放大模块1与注入模块3之间，导出模块2与注入模块3之间存在其他模块，第二光放大模块4位于注入模块3输出的信号光的传输路径上。第一光放大模块1输出放大处理后的信号光和前向ASE光，导出模块2接收该信号光和前向ASE光。导出模块2向注入模块3传输信号光，并且向注入模块3传输前向ASE光中第二波段的光。注入模块3向第二光放大模块4传输第二波段的光，并且向第二光放大模块4传输接收到的信号光。第二光放大模块4使用该第二波段的光对接收到的信号光进行放大处理，得到又一次放大处理后的信号光，向光纤放大器的输出端口输出放大处理后的信号光。

可选的，第二光放大模块4与光纤放大器的输出端口之前还设置有隔离单元，隔离单元用于使用信号光传输方向传输的信号光通过，并且阻止信号光的传输方向的逆方向的光通过。

可选的，注入模块3与第二光放大模块4之间还可以设置有隔离单元，阻止信号光的传输方向的逆方向上传输的光通过。

或者，图27提供了光纤放大器的另一种结构，光纤放大器还包括位于第一路径上的第二光放大模块4。参见图27，第一光放大模块1位于导出模块2与注入模块3之间，第二光放大模块4位于注入模块3与第一光放大模块1之间。注入模块3接收从光纤放大器的输入端口输入的信号光，向第二光放大模块4输出该信号光。第二光放大模块4对该信号光进行放大处理后，输出至第一光放大模块1。第一光放大模块1向导出模块2传输放大处理后的信号光和前向ASE光，导出模块2接收该信号光和前向ASE光。导出模块2通过第一路径将信号光进行输出，并且向注入模块3传输前向ASE光中第二波段的光。注入模块3向第二光放大模块4传输第二波段的光。第二光放大模块4使用该第二波段的光对接收到的信号光进行放大处理，向第一光放大模块1输出。

可选的，注入模块3与光纤放大器的输入端口之间设置有隔离单元，并且，第一光放大模块1与第二光放大模块4之间设置有隔离单元。该隔离单元用于使用信号光传输方向传输的信号光通过，并且阻止信号光的传输方向的逆方向的光通过。

基于对第二光放大模块4的描述可知，在前向ASE光中第二波段的光输入第二光放大模块4，作为信号光的辅助泵浦光时，可以对第一光放大模块1输出的信号光，继续进行放大，或者对输入第一光放大模块1的信号光进行放大，提高信号光的增益。

需要说明的是，第二光放大模块4的结构参见前文中的描述，此处不再赘述。

还需要说明的是，在第一光放大模块1采用反向泵浦方式的情况下，在反向ASE光从第一光放大模块1输出时，也可以被导出模块2导出，这样，第一ASE光还可以包括反向ASE光。例如，导出模块2分为两个子导出单元，一个子导出单元位于第一光放大模块1之前，用于导出反向ASE光，另一个子导出单元位于第一光放大模块1之后，用于导出前向ASE光，两个子导出单元均与第一光放大模块1相邻。这样，将反向ASE光和前向ASE光均导出，作为信号光的辅助泵浦光，能够提升泵浦转换效率。

在另一种实现中，在第一光放大模块1采用双向泵浦方式的情况下，第一ASE光包括前向ASE光和反向ASE光，导出模块2包括两个子导出单元，一个子导出单元位于第一光放大模块1之前，用于导出反向ASE光，另一个子导出单元位于第一光放大模块1之后，用于导出前向ASE光，例如，两个子导出单元均与第一光放大模块1相邻。这样，将反向ASE光和前向ASE光均导出，作为信号光的辅助泵浦光，能够提升泵浦转换效率。

示例性的，光纤放大器还可以对输出至注入模块3的ASE光进行处理。参见图28，光纤放大器还包括位于第二路径上的处理模块5，处理模块5位于导出模块2与注入模块3之间，处理模块5包括第十一端口和第十二端口，第十一端口与导出模块2的第三端口连接，第十二端口与注入模块3的第六端口连接。

导出模块2的第三端口输出反向ASE光，反向ASE光从第十一端口输入处理模块5，处理模块5对反向ASE光进行目标处理，目标处理包括衰减处理、滤波处理、隔离处理，或者合波处理中一种或多种。

其中，衰减处理指降低反向ASE光的功率的处理，使得反向ASE光的功率比较合适，进而使得泵浦转换效率更高。

滤波处理指过滤反向ASE光中的噪声光的处理，噪声光指不能用作信号光的泵浦光的光。

隔离处理指阻止反向ASE光返回导出模块2的处理，使得反向ASE光不会返回至信号光的信号源。

合波处理指对反向ASE光与预设波段的光进行合波的处理，使得预设波段的光与反向ASE光一起作为信号光的泵浦光。预设波段的中心波长小于信号光的中心波长。

需要说明的是，在目标处理包括合波处理时，处理模块5还包括光耦合器，光耦合器用于将反向ASE光与预设波段的光进行合波处理。

还需要说明的是，图28中第一光放大模块1的结构可以参见前文中的描述。在光纤放大器还包括第二光放大模块4的情况下，第二光放大模块4的结构参见前文中的描述。

可选的，在光纤放大器还包括处理模块5的情况下，导出模块2的第三端口输出反向ASE光中第二波段的光，该第二波段的光从第十一端口输入至处理模块5，处理模块5对该第二波段的光进行目标处理。

可选的，在光纤放大器还包括处理模块5，且导出模块2包括第一隔离单元21和滤波单元22的情况下，滤波单元22将反向ASE光中第二波段的光向第十一端口输出，该第二波段的光从第十一端口输入至处理模块5，处理模块5对该第二波段的光进行目标处理。

示例性的，为了使得信号光的增益平坦度比较好，光纤放大器还包括位于第一路径上的平坦滤波模块6，在第一ASE光为反向ASE光的情况下，参见图29，平坦滤波模块6位于第一光放大模块1与注入模块3之间的传输路径上。如平坦滤波模块6包括第十三端口和第十四端口，第十三端口与第一光放大模块1的第五端口连接，第十四端口与注入模块3的第七端口连接。平坦滤波模块6用于对第一光放大模块1输出的信号光进行平坦滤波处理，使得信号光的增益平坦度比较好。平坦滤波模块6向注入模块3输出平坦滤波处理后的信号光。

或者，平坦滤波模块6位于注入模块3输出的信号光的传输路径上。平坦滤波模块6用于对注入模块3输出的信号光进行平坦滤波处理，使得信号光的增益平坦度比较好。平坦滤波模块6输出平坦滤波处理后的信号光。

可选的，平坦滤波模块6还可以用于过滤除信号光之外的光。例如，在平坦滤波模块6位于第一光放大模块1与注入模块3之间的传输路径上时，第一光放大模块1对信号光进行放大处理过程中，还会生成前向ASE光，第一光放大模块1向平坦滤波模块6输出前向ASE光。平坦滤波模块6使得信号光通过，而阻止前向ASE光通过。例如，阻止前向ASE光中第二波段的光通过。

需要说明的是，图28和图29所示的光纤放大器，均是针对第一ASE光为反向ASE光的情况下进行描述，在第一ASE光为前向ASE光的情况下，光纤放大器的结构分别与图28、图29的结构类似，此处不再赘述。

需要说明的是，前文中泵浦源提供的泵浦光的波长和功率可以根据实际需要设置。例如，L波段的EDFA中泵浦源提供的泵浦光的波长可以是980nm或者1480nm，泵浦光的功率为500mw等。

本申请实施例中，对第一波段的信号光放大模块生成的第一ASE光重新利用，作为该信号光的辅助泵浦光，能够使得第一波段的信号光的增益提升，在达到第一波段的信号光相同增益的情况下，由于减少了泵浦源提供的泵浦光的功率，所以能够使得光纤放大器的功耗降低，为长距离的大容量通信传输提供有力支撑。

需要说明的是，本申请实施例中提到的多个模块在不违反方案逻辑的前提下，可以相互组合形成不同结构的光纤放大器，本申请实施例不再一一列举。

本申请实施例中还提供了另一种光纤放大器，该光纤放大器中一个光放大模块生成的前向ASE光或反向ASE光可以直接提供给另一光放大模块。

示例性的，光纤放大器包括第一光放大模块1和第二光放大模块4。第一光放大模块1与第二光放大模块4连接。第一光放大模块1可以直接向第二光放大模块4提供前向ASE光或反向ASE光。参见图30，第一光放大模块1连接光纤放大器的输入端口，接收输入的信号光，对信号光进行放大处理，向第二光放大模块4输出放大处理后的信号光，并且向第二光放大模块4输出生成的前向ASE光。第二光放大模块4使用该前向ASE光，对接收到的信号光进行放大处理，向光纤放大器的输出端口输出放大处理后的信号光。

或者，参见图31，第二光放大模块4连接光纤放大器的输入端口，第二光放大模块4接收输入的信号光，对信号光进行放大处理，向第一光放大模块1输出放大处理后的信号光。第一光放大模块1接收该信号光，对该信号光进行放大处理，向光纤放大器的输出端口输出放大处理后的信号光，并且向第二光放大模块4输出反向ASE光。第二光放大模块4使用反向ASE光对接收到的信号光进行放大处理。

或者，参见图32，第一光放大模块1连接光纤放大器的输入端口，接收输入的信号光，对信号光进行放大处理，向第二光放大模块4输出放大处理后的信号光，并且向第二光放大模块4输出生成的前向ASE光。并且第一光放大模块1还通过前文中的导出模块2和注入模块3向第二光放大模块4输出反向ASE光。第二光放大模块4使用该前向ASE光和反向ASE光，对接收到的信号光进行放大处理，向光纤放大器的输出端口输出放大处理后的信号光。

或者，参见图33，第二光放大模块4连接光纤放大器的输入端口，第二光放大模块4接收输入的信号光，对信号光进行放大处理，向第一光放大模块1输出放大处理后的信号光。第一光放大模块1接收该信号光，对该信号光进行放大处理，向光纤放大器的输出端口输出放大处理后的信号光，并且向第二光放大模块4输出反向ASE光。并且第一光放大模块1还通过前文中的导出模块2和注入模块3向第二光放大模块4输出前向ASE光。第二光放大模块4使用反向ASE光和前向ASE光对接收到的信号光进行放大处理。

图32和图33中，导出模块2与注入模块3的描述参见前文，第一光放大模块1和第二光放大模块4的描述也参见前文，此处不再赘述。

可选的，光纤放大器还包括平坦滤波模块6，平坦滤波模块6位于第一光放大模块1和第二光放大模块2之后。

可选的，在图30所示的光纤放大器中，第一光放大模块1采用任一种泵浦方式。具体的，第一光放大模块1采用反向泵浦方式，或者双向泵浦方式。

可选的，在图30所示的光纤放大器中，光纤放大器的输入端口与第一光放大模块1之间设置有隔离器，用于阻止光返回输入端口。

可选的，在图31所示的光纤放大器中，第一光放大模块1采用任一种泵浦方式。具体的，第一光放大模块1采用同向泵浦方式或者双向泵浦方式。

可选的，在图31所示的光纤放大器中，光纤放大器的输入端口与第二光放大模块4之间设置有隔离器，用于阻止光返回输入端口。

可选的，在图32和图33所示的光纤放大器中，第一光放大模块1采用任一种泵浦方式。具体的，第一光放大模块1采用双向泵浦方式。

本申请实施例还提供了一种光放大的方法，应用于前文中的光纤放大器。光放大的方法流程参见步骤S101至步骤S103。

步骤S101，接收信号光。

在本实施例中，光纤放大器接收输入的信号光。

步骤S102，对信号光进行放大处理，获得放大处理后的信号光，并获得第一ASE光，第一ASE光为放大处理过程中生成的，且与泵浦光的传输方向相反的ASE光。

步骤S103，将第一ASE光，作为放大处理后的信号光的辅助泵浦光，或者接收到的信号光的辅助泵浦光。

光放大方法流程的具体内容参见前文中的描述。

本申请中术语“第一”与“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分，应理解，“第一”与“第二”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系，也不对数量和执行顺序进行限定。还应理解，尽管以下描述使用术语第一与第二等来描述各种元素，但这些元素不应受术语的限制。这些术语只是用于将一元素与另一元素区别分开。例如，在不脱离各种示例的范围的情况下，第一隔离单元可以被称为第二隔离单元，并且类似地，第二隔离单元可以被称为第一隔离单元。第一隔离单元和第二隔离单元都可以是隔离单元，并且在某些情况下，可以是单独且不同的隔离单元。

本申请中术语“至少一个”的含义是指一个或多个，本申请中术语“多个”的含义是指两个或两个以上。

以上描述，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种光纤放大器，其特征在于，包括位于第一路径上的第一光放大模块(1)、导出模块(2)和注入模块(3)；

所述第一光放大模块(1)，用于对信号光进行放大并输出，通过所述第一路径向所述导出模块(2)传输第一自发放大辐射ASE光，所述第一ASE光包括放大过程中生成的，且与所述第一光放大模块(1)的泵浦光的传输方向相反的ASE光，所述信号光在所述第一路径上传输；

所述导出模块(2)，用于通过所述导出模块(2)与所述注入模块(3)之间的第二路径向所述注入模块(3)传输所述第一ASE光；

所述注入模块(3)，用于输出所述第一ASE光，所述第一ASE光用于作为所述第一路径上传输的信号光的辅助泵浦光。

2.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述信号光为第一波段的光，所述第一ASE光包括第二波段的光，所述第一波段的中心波长大于所述第二波段的中心波长，且所述第一波段与所述第二波段不重叠；

所述导出模块(2)，用于通过所述第二路径向所述注入模块(3)传输所述第一ASE光中所述第二波段的光；

所述注入模块(3)，用于输出所述第二波段的光，所述第二波段的光用于作为所述第一路径上传输的信号光的辅助泵浦光。

3.根据权利要求2所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一波段为长L波段，所述第二波段为常规C波段；或者，

所述第一波段为短S波段，所述第二波段为扩展E波段；或者，

所述第一波段为超长U波段，所述第二波段为L波段或C波段；或者，

所述第一波段为E波段，所述第二波段为原始O波段。

4.根据权利要求2或3所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一光放大模块(1)向所述导出模块(2)传输所述第一ASE光的方向与所述信号光的传输方向相反；

所述导出模块(2)，还用于通过所述第一路径接收信号光，向所述第一光放大模块(1)传输接收到的信号光。

5.根据权利要求4所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一光放大模块(1)包括N个光放大单元(11)，N大于或等于1；

在N大于1的情况下，所述N个光放大单元(11)沿着所述信号光的传输方向依次排布；

所述N个光放大单元(11)中距离所述导出模块(2)最近的光放大单元(11)采用同向泵浦方式，或者双向泵浦方式；

所述第一ASE光由距离所述导出模块(2)最近的光放大单元(11)生成。

6.根据权利要求4所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一光放大模块(1)包括P个光放大单元(11)和P-1个子导出单元(13)，P大于1；

所述光纤放大器还包括合波器(01)，所述合波器(01)位于所述导出模块(2)与所述注入模块(3)之间的所述第二路径上；

所述导出模块(2)和所述P-1个子导出单元(13)分别与所述合波器(01)的输入端口连接，所述注入模块(3)与所述合波器(01)的输出端口连接；

所述P个光放大单元(11)沿着所述信号光的传输方向依次排布，且相邻的光放大单元(11)之间设置有一个子导出单元(13)；

第i+1个光放大单元(11)，用于向第i个光放大单元(11)与第i+1个光放大单元(11)之间的第一子导出单元传输反向ASE光，所述反向ASE光为光放大处理过程中生成的，且与信号光的传输方向相反的ASE光，i大于1，且小于或等于P；

所述第一子导出单元，用于向所述合波器(01)传输所述反向ASE光，并接收所述第i个光放大单元(11)输出的信号光，向所述第i+1个光放大单元(11)传输接收到的信号光；

所述导出模块(2)，用于向所述合波器(01)传输所述第一ASE光；

所述合波器(01)，用于将接收到的多路ASE光合并为一路ASE光，输出至所述注入模块(3)；

所述注入模块(3)，还用于输出所述一路ASE光除所述第一ASE光之外的光，所述一路ASE光用于作为所述第一路径上传输的信号光的辅助泵浦光。

7.根据权利要求4至6任一项所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一光放大模块(1)位于所述导出模块(2)与所述注入模块(3)之间；或者，所述导出模块(2)位于所述注入模块3与所述第一光放大模块(1)之间；

所述光纤放大器还包括位于所述第一路径上的第二光放大模块(4)；所述第二光放大模块(4)位于所述注入模块(3)输出的信号光的传输路径上；

所述注入模块(3)，用于通过所述第一路径向所述第二光放大模块(4)传输所述第一ASE光中所述第二波段的光和接收到的信号光；

所述第二光放大模块(4)，用于使用所述第二波段的光对接收到信号光进行放大处理，输出放大处理后的信号光。

8.根据权利要求4至6任一项所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一光放大模块(1)位于所述导出模块(2)与所述注入模块(3)之间；

所述光纤放大器还包括位于所述第一路径上的第二光放大模块(4)；所述第二光放大模块(4)位于所述第一光放大模块(1)与所述注入模块(3)之间；

所述第一光放大模块(1)，用于通过所述第一路径向所述第二光放大模块(4)传输放大处理后的信号光；

所述注入模块(3)，用于通过所述第一路径向所述第二光放大模块(4)传输所述第一ASE光中所述第二波段的光；

所述第二光放大模块(4)，用于使用所述第二波段的光对接收到的信号光进行放大处理，通过所述第一路径向所述注入模块(3)传输放大处理后的信号光；

所述注入模块(3)，还用于输出接收到的信号光。

9.根据权利要求4至8任一项所述的光纤放大器，其特征在于，所述导出模块(2)包括第一隔离单元(21)和滤波单元(22)；

所述第一隔离单元(21)，用于通过所述第一路径接收信号光，向所述滤波单元(22)传输接收到的信号光；

所述滤波单元(22)，用于通过所述第一路径向所述第一光放大模块(1)发送接收到的信号光，接收所述第一ASE光，通过所述第二路径向所述注入模块(3)传输所述第一ASE光中所述第二波段的光，通过所述第一路径向所述第一隔离单元(21)传输所述第一ASE光中除所述第二波段的光之外的光；

所述第一隔离单元(21)，还用于阻止接收自所述滤波单元(22)的光通过。

10.根据权利要求2或3所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一光放大模块(1)向所述导出模块(2)输出所述第一ASE光的方向与所述信号光的传输方向相同；

所述第一光放大模块(1)，用于通过所述第一路径向所述导出模块(2)传输所述放大处理后的信号光；

所述导出模块(2)，还用于输出接收到的信号光。

11.根据权利要求10所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一光放大模块(1)包括N个光放大单元(11)，N大于或等于1；

在N大于1的情况下，所述N个光放大单元(11)沿着所述信号光的传输方向依次排布；

所述N个光放大单元(11)中距离所述导出模块(2)最近的光放大单元(11)采用反向泵浦方式，或者双向泵浦方式；

所述第一ASE光由距离所述导出模块(2)最近的光放大单元(11)生成。

12.根据权利要求10所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一光放大模块(1)包括P个光放大单元(11)和P-1个子导出单元(13)，P大于1；

所述光纤放大器还包括合波器(01)，所述合波器(01)位于所述导出模块(2)与所述注入模块(3)之间的所述第二路径上；

所述导出模块(2)和所述P-1个子导出单元(13)分别与所述合波器(01)的输入端口连接，所述注入模块(3)与所述合波器(01)的输出端口连接；

所述P个光放大单元(11)沿着所述信号光的传输方向依次排布，且相邻的光放大单元(11)之间设置有一个子导出单元(13)；

第i个光放大单元(11)，用于向第i个光放大单元(11)与第i+1个光放大单元(11)之间的第一子导出单元传输前向ASE光，所述前向ASE光为光放大处理过程中生成的，且与信号光的传输方向相同的ASE光，i大于1，且小于或等于P；

所述第一子导出单元，用于向所述合波器(01)传输所述前向ASE光，并接收所述第i个光放大单元(11)输出的信号光，向所述第i+1个光放大单元(11)传输接收到的信号光；

所述导出模块(2)，用于向所述合波器(01)传输所述第一ASE光；

所述合波器(01)，用于将接收到的多路ASE光合并为一路ASE光，输出至所述注入模块(3)；

所述注入模块(3)，还用于输出所述一路ASE光除所述第一ASE光之外的光，所述一路ASE光用于作为所述第一路径上传输的信号光的辅助泵浦光。

13.根据权利要求10至12任一项所述的光纤放大器，其特征在于，所述导出模块(2)位于所述第一光放大模块(1)与所述注入模块(3)之间；

所述光纤放大器还包括位于所述第一路径上的第二光放大模块(4)，所述第二光放大模块(4)位于所述导出模块(2)与所述注入模块(3)之间；

所述导出模块(2)，用于通过所述第一路径向所述第二光放大模块(4)传输接收到的信号光；

所述注入模块(3)，用于向所述第二光放大模块(4)传输所述第一ASE光中第二波段的光；

所述第二光放大模块(4)，用于使用所述第二波段的光对接收到的信号光进行放大处理，通过所述第一路径向所述注入模块(3)传输放大处理后的信号光；

所述注入模块(3)，还用于输出接收到的信号光。

14.根据权利要求10至12任一项所述的光纤放大器，其特征在于，所述导出模块(2)位于所述第一光放大模块(1)与所述注入模块(3)之间；

所述光纤放大器还包括位于所述第一路径上的第二光放大模块(4)，所述第二光放大模块(4)位于所述注入模块(3)输出的信号光的传输路径上；

所述导出模块(2)，用于通过所述第一路径向所述注入模块(3)传输接收到的信号光；

所述注入模块(3)，用于向所述第二光放大模块(4)传输所述第一ASE光中第二波段的光和接收到的信号光；

所述第二光放大模块(4)，用于使用所述第二波段的光对接收到的信号光进行放大处理，输出放大处理后的信号光。

15.根据权利要求2至6以及10至12中任一项所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一光放大模块(1)位于所述导出模块(2)与所述注入模块(3)之间；

所述注入模块(3)，用于通过所述第一路径向所述第一光放大模块(1)传输所述第一ASE光中所述第二波段的光，以作为所述第一光放大模块(1)的辅助泵浦光。

16.根据权利要求1至15任一项所述的光纤放大器，其特征在于，所述光纤放大器还包括位于所述第二路径上的处理模块(5)；

所述导出模块(2)，用于向所述处理模块(5)传输所述第一ASE光；

所述处理模块(5)，用于：

对所述第一ASE光进行目标处理，所述目标处理包括衰减处理、滤波处理、隔离处理，或者合波处理中一种或多种，所述衰减处理指降低所述第一ASE光的功率的处理，所述滤波处理指过滤所述第一ASE光中的噪声光的处理，所述隔离处理指阻止所述第一ASE光返回所述导出模块(2)的处理，所述合波处理指对所述第一ASE光与预设波段的光进行合波的处理，所述预设波段的中心波长小于所述信号光的中心波长；

向所述注入模块(3)传输处理后的所述第一ASE光。

17.根据权利要求4至8任一项所述的光纤放大器，其特征在于，所述光纤放大器还包括位于所述第一路径上的平坦滤波模块(6)；

所述平坦滤波模块(6)位于所述第一光放大模块(1)与所述注入模块(3)之间；

所述第一光放大模块(1)，用于通过所述第一路径向所述平坦滤波模块(6)传输放大处理后的信号光；

所述平坦滤波模块(6)，用于对接收到的信号光进行平坦滤波处理，通过所述第一路径向所述注入模块(3)传输平坦滤波处理后的信号光。

18.一种光纤放大器，其特征在于，包括第一光放大模块(1)和第二光放大模块(4)；

所述第一光放大模块(1)，用于对信号光进行放大并输出；

所述第一光放大模块(1)，用于向所述第二光放大模块(4)输出前向ASE光，所述前向ASE光为所述信号光的放大处理过程中生成的，且与所述信号光的传输方向相同的ASE光；所述第二光放大模块(4)，用于使用所述前向ASE光，对接收到的信号光进行放大处理；和/或，

所述第一光放大模块(1)，用于向所述第二光放大模块(4)输出反向ASE光，所述反向ASE光为所述信号光的放大处理过程中生成的，且与所述信号光的传输方向相反的ASE光，所述第二光放大模块(4)，用于使用所述反向ASE光，对接收到的信号光进行放大处理。

19.一种光传输系统，其特征在于，所述光传输系统包括发射设备、接收设备和如权利要求1至17任一项所述的光纤放大器，或者如权利要求18所述的光纤放大器；

所述光纤放大器位于所述发射设备和所述接收设备之间的传输路径上。