CN1848554A - 具有可控的偏振度的发光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光装置，所述激光装置将来自两个光发射器的偏振光束合并成具有可控制的偏振度(DoP)的合并光束。所述激光装置包括将所述偏振光束合并成所述合并光束的偏振合成仪，分出所述合并光束的一部分的光学分路器，和电气耦合到激光器控制器上用于提供反馈信号的光电探测器。所述控制器分别调制所述发射器中的每一个的偏振光辐射，探测在所述光电探测器输出中的调制信号，并调节所述光发射器的输出功率比率，以将所述合并光束的DoP保持在预先确定的水平。本发明可用于将喇曼和EDFA泵浦激光器模块中的泵浦光辐射的DoP降到最小，这些泵浦激光器模块结合有多个泵浦激光器二极管。

Description

具有可控的偏振度的发光装置

交叉引用的相关申请

[01]本发明主张于2004年4月5日提交的、发明名称为“监视和控制用于偏振合并激发(pumping)的泵浦功率”，申请号为60/559,997的优先权，通过参考将该专利申请合并到本发明中。

技术领域

[02]本发明涉及激光系统和通过将来自多个激光器的光辐射结合在一个光束中而产生具有可控制偏振度的光辐射的方法，特别地，本发明涉及用于光学放大器的、具有多个用来产生非偏振泵浦光辐射的泵浦激光器的泵浦模块。

发明背景

[03]控制光辐射的偏振性能的能力在许多用途当中是很重要的。特别是激发光学放大器，要求具有非常低的偏振度(DoP)的高功率激光辐射源，所述放大器普遍地用于光通信系统，如掺铒光纤放大器(EDFA)和喇曼放大器。

[04]光辐射的DoP一般定义为光辐射的主要偏振分量的光功率与光辐射的总光功率之比，等于零的DoP对应于全部非偏振的光。在光学放大器中，具有非零值DoP的泵浦光辐射引致依赖于偏振的增益(PDG)，这种依赖于偏振的增益对系统的性能一般来说是有害的。对于喇曼放大器来说，通过利用具有低偏振度的泵浦激光器来实现低PDG。不过，在光学放大器的激发中普遍使用的高功率激光器二极管发出具有高偏振度的强烈偏振的光辐射。

[05]图1中示出了现有技术中解决这个问题的方法，在该图中，将来自两个泵浦激光器120和130的正交偏振的光通过利用偏振保持光束合成仪(PBC)190合并成合并光束195。若来自单个的泵浦的光辐射在所述PBC 190的光输入端口191和192具有相同的DoP，并且所述偏振光束合成仪对于来自两个泵浦激光器的光辐射具有相同的光损耗，那么在所述激光器二极管具有相同的输出功率时，从所述PBC 190输出的合并光束195实质上就被去偏振，即具有接近于零的DoP。

[06]为了在所述PBC 190之后保持来自所述泵浦激光器的相等的激发功率，并因此而将合并泵浦光束195的DoP保持在足够低的水平，在每个激光器120和130的光辐射路径中使用两个分支耦合器15，泵浦光束的一小部分分别分流到光电二极管140和180。将来自所述光电二极管140和180的电信号输入泵浦控制器110，所述泵浦控制器110控制来自所述泵浦激光器120和130的输出激发功率。

[07]不过，所述分支耦合器15的“直通”路径，即从所述激光器泵浦120和130的输出端分别到所述PBC190的输入端口191和192的光路径，必须得保持所述激光器光辐射的偏振，以确保在不同的运行条件下在所述PBC的输入端口191和192没有泵浦光辐射的偏振变化。因此，在图1中示出的现有技术的布局中，最好是将所述分路140和180保持偏振，这样做的花费要比常规的非偏振保持分支耦合器昂贵得多。

[08]而且，在单独的喇曼泵浦模块中常常使用几个泵浦激光器对，因为在降低喇曼增益波纹时要求以几个泵浦波长进行光激发，即在不同的波长降低用于数据通道的喇曼增益变化。图1所示的现有技术中的泵浦控制方案在那种情况下变得非常昂贵，因为所要求的偏振保持分路和光电探测器的数量与所述模块中的泵浦激光器的数量成比例增加。

[09]因此人们所希望得到的是能够有一种解决方法，这种解决方法利用从最后的泵浦合成仪之后的合成光辐射中提取的反馈信号来对合成光辐射的DoP进行控制，而并不需要利用每个单独的泵浦的光功率。本发明通过将不同的泵浦调制用作泵浦“标记”来提供实现这个任务的泵浦控制方法和系统，这种泵浦调制在所述合成的光辐射中能够被识别出来并能够用来对其DoP进行控制。

[10]现有技术中已公开了不同的喇曼泵浦调制方案。例如，授予Gertsvolf等人的美国专利6,597,495公开了对喇曼泵浦激光器进行同步调制以在传输光纤中抑制四波混合效应。授予Chen等人的美国专利6,850,360公开了利用光时域反射计来进行用于光纤跨度特性的喇曼泵浦调制。授予Bolshtyansky等人的美国专利6,456,426公开了用于在传输光纤中降低交叉泵浦交互作用的喇曼泵浦调制。

[11]申请人为Gehlot的美国专利申请2003/0095745公开了泵浦光辐射的低振幅RF调制，这种泵浦光辐射的低振幅RF调制用于在WDM通信信道之间减少依赖于模式的串音。

[12]授予Gehlot的美国专利6,731,428公开了将唯一的签名信号叠加在经过RF调制的喇曼泵浦激光器上，以监控光纤喇曼放大器系统的性能。所述“签名”信号在通过光纤线路传播之后在接收机提取。若某一个签名信号明显地弱于收到的其它签名信号，如在低SNR或高BER中所证实的那样，那么这就表明在与其关联的泵浦源中的功率损耗。

[13]申请人为Evans等人的美国专利申请2002/0094158公开了一种光纤放大器，这种光纤放大器由至少一个喇曼泵浦组成，该喇曼泵浦用RF信号进行调制以进行激发功率监视和放大器的喇曼增益控制。所述喇曼泵浦既接收DC电输入也接收AC电输入，并提供既具有DC光功率分量P_dc也具有AC光功率分量m·cos(ωt)的光激发功率。所述光纤放大器还包括耦合到所述泵浦的光激发功率探测器和至少一个控制器，该控制器有效地连接到所述激发功率探测器，以确定所述光激发功率的DC光功率分量。

[14]Evans等人的专利所公开的所述控制器检测光电流的AC分量和以泵浦调制频率进行调整的光电流的振幅，这些振幅分别与m和P_dc·m成比例，并将这些振幅输入电流分压器电路以获取与所述DC光功率分量P_dc成比例的所检测到的振幅的比率。所述控制器然后以所述DC光功率分量为基础对输入到所述泵浦的DC电输入进行调节，以影响所述放大器P_dc的喇曼增益。

[15]美国专利申请2002/0094158通过参考单泵浦系统对所述控制器的运行进行了描述，将所述专利申请中所公开的控制器用于放大器系统中会很困难，在所述放大器系统中，将多个喇曼泵浦的激发功率合并，以能够对每个单独的泵浦的DC分量进行检测。虽然Gehlot的专利中描述了前述的控制器在多泵浦放大器中使用的实施例，但本申请人断定Evans等人的美国专利申请2002/0094158中所描述的控制器会提供与合并的光辐射的DC分量成比例的控制信号，而并非将其分成单独喇曼泵浦的光功率的DC分量，所述合并的光辐射从所述单独喇曼泵浦形成。

[16]虽然前述的发明公开了喇曼泵浦不同的调制方案，但是这些发明中没有一个提供所述合并泵浦光辐射的DoP控制的解决方法。

[17]因此，本发明的一个目的在于提供一种泵浦合并激光器系统，这种系统用于从两个或更多的泵浦激光器中激发具有合并光辐射的光学放大器，在这种系统中，通过利用从所述合并光辐射中提取的反馈信号对单独的泵浦激光器功率进行调节，从而将合并光辐射的偏振度保持在接近于零的水平。

[18]本发明的另一个目的在于提供一种泵浦装置，在这种泵浦装置中，将两个经过不同调制的激光器的正交偏振光辐射合并成合并光辐射，并且通过以在所述合并的光辐射中检测到的调制为基础对所述单独的激光器的功率比率进行调节，来控制所述合并光辐射的DoP。

[19]本发明的再一个目的在于提供一种监视和控制来自正交偏振光辐射的两个激光源的合并光辐射的DoP的方法，这种方法通过对在合并光辐射中的调制信号进行监视时调节这两个激光源的功率比率来实现。

发明概述

[20]根据本发明，提供一种用于发射具有可控制的偏振度(DoP)的光的发光装置，包括：所述发光装置包括：第一光发射器，用于发射至少部分偏振的第一光束，所述第一光束具有主要偏振分量；第二光发射器，用于发射至少部分偏振的第二光束，所述第二光束具有主要偏振分量；光束合并装置，用于将所述第一和第二光束合并成合并光束，在所述合并光束中，所述第一和第二光束的主要偏振分量相互正交；和，光发射器和DoP控制装置，所述控制装置包括：i)调制装置，所述调制装置用第一和第二不同调制信号分别对所述第一和第二光发射器的输出功率进行调制；ii)检测装置，所述检测装置被设置用来接收所述合并光束的至少一部分，以检测所述合并光束的与所述第一和第二不同调制信号有关的调制分量；和，iii)控制电路，所述控制电路耦合到所述检测装置，所述控制电路用来控制所述第一和第二光发射器中的至少一个的平均输出功率，以响应所检测到的所述合并光束的调制分量；其中，所述光发射器和DoP控制装置用于，通过依靠所检测到的所述合并光束的调制分量来影响所述第一和第二光发射器的输出功率比率，从而控制所述合并光束的DoP。

[21]根据本发明，所述检测装置包括：用于将所述合并光束的一部分分出的光学分路器；光学上耦合到所述光学分路器的光电探测器，所述光电探测器用于将所述合并光束的所述部分转换成电输出；和电气耦合到所述光电探测器的过滤装置，所述过滤装置用于探测在所述光电探测器的电输出中的所述合并光辐射的调制分量。

[22]根据本发明的一个实施例，所述第一和第二不同的调制信号是分别具有基本的周期T₁和T₂的周期信号，其中T₁和T₂不同；所述过滤装置包括第一和第二过滤器，所述过滤器用于分别探测在所述光电探测器的输出中的所述第一和第二调制信号，并用于向所述控制电路提供表明所述第一和第二调制信号的振幅的第一和第二值；所述控制电路包括比较装置，和PI控制器、PID控制器和I控制器中的一种，所述比较装置用于比较所述第一和第二值并用于生成误差信号，所述PI控制器、PID控制器和I控制器中的一种用于从所述误差信号中生成控制信号，并用于向所述第一和第二光发射器中的至少一个提供所述控制信号，以对所述第一和第二光发射器的输出功率的比率进行控制。

[23]根据本发明的另一个实施例，所述第一调制信号f₁(v·t)和第二调制信号f₂(v·t)是具有相同的基本频率v并满足关系式f₂(v·t)+a·f₁(v·t)＝0的周期信号，其中：a是预先确定的正参数，和所述过滤装置包括电过滤器，所述电过滤器用于检测在频率v₁时的调制信号，并用于向所述控制电路提供表明所述调制信号的振幅的误差信号。

[24]本发明的另一个特征是提供一种控制合并光辐射的DoP的方法，所述合并光辐射是来自两个发射器的至少部分偏振的光辐射的合并光辐射，所述方法包括以下步骤：a)用第一调制信号将所述两个发射器中的第一个的至少部分偏振的光辐射进行专门调制，并用第二调制信号将所述两个发射器中的第二个的至少部分偏振的光辐射进行专门调制；b)通过合并来自所述两个发射器的至少部分偏振的光辐射来形成合并光辐射，所述来自两个发射器的至少部分偏振的光辐射的主要偏振分量通过偏振保持合成仪而相互正交；c)检测所述合并光辐射的调制特征，这种调制特征表明所述第一和第二调制信号的合并光辐射的相对强度；和，d)控制所述两个发射器的输出功率比率，来响应所检测到的所述合并光辐射的调制特征，以将所述合并光辐射的DoP保持在预先确定的水平。

[25]本发明中的方法可用于可控制地保持泵浦光辐射的DoP，这种泵浦光辐射由喇曼和EDFA泵浦模块提供，这些泵浦模块包括处于近乎零水平的多对泵浦激光器二极管。

附图简述

[26]现结合附图对本发明的示范性实施例进行描述，在这些图中：

[27]图1是常规的泵浦激光器模块的示意图，该泵浦激光器模块具有对来自两个泵浦激光器的光辐射的偏振合并和一个泵浦激光器控制器；

[28]图2是根据本发明的光发射装置的示意图，该发射装置具有对来自两个泵浦激光器的光辐射的偏振合并和可控制的DoP；

[29]图3是图2中所示的光发射装置中泵浦控制器的第一实施例的示意图，该泵浦控制器具有在两个不同频率时的泵浦调制；

[30]图4是示出了用于图3中所示出的泵浦控制模块的泵浦激光器调制信号的曲线图。

[31]图5是图2中所示的泵浦控制模块的第二实施例的示意图，该泵浦控制模块采用反相泵浦调制；和，

[32]图6是根据本发明的光发射装置的示意图，该发射装置具有对来自两对激光器的光辐射的偏振合并和可控制的DoP。

发明详细描述

[33]参看附图，将通过参考喇曼放大光学通信线路和用于所述喇曼放大器的光学激发的泵浦合并装置对本发明的示范性实施例进行描述。这些示范性实施例的提供是用来说明本发明的几个方面，而不应认为是对本发明的范围进行限制。

[34]图2根据本发明的第一示范性实施例示出了用于发射具有可控制的DoP的激光装置100。

[35]利用偏振保持(PM)光纤121和131将第一光发射器120和第二光发射器130耦合到偏振保持光束合成仪190的输入波导端口。在此实施例中，所述偏振保持光束合成仪190以光纤偏振光束合成仪的形式示出，该光纤偏振光束合成仪有两个输入PM光纤端口和一个输出光纤端口；以下将该光纤偏振光束合成仪简称为偏振合成仪或PBC。所述PBC 190的输出光纤端口通过光学分路器150在光学上耦合到光电探测器140，所述光学分路器150具有一个通过光纤193连接到一个输出PBC端口的输入光纤端口，并且分路器端口152在光学上耦合到所述光电探测器140的一个输入光纤。所述光电探测器的一个电输出端连接到泵浦控制器110的电输入端，如箭头141所示。所述泵浦控制器110向所述泵浦激光器120和130提供电控制信号，如箭头111和112所示。根据本发明，所述泵浦控制器110、光电探测器140和光学分路器150形成光发射器/DoP控制装置，以控制第一和第二发射器的输出功率，并控制根据本发明的激光装置100的输出光辐射195的DoP。

[36]通过举例的方式，所述第一和第二光发射器120和130是发射光辐射的大功率二极管激光器，所述光辐射集中于1400μm到1500μm波长范围内的第一泵浦波长；在其它的实施例中，可用发射至少部分偏振的光辐射的其他类型的激光器来替代所述激光器二极管，以作为第一和第二光发射器120和130。以下将所述第一和第二光发射器120和130简称为泵浦激光器二极管，或简单地称为泵浦激光器。还是通过举例的方式，所述光学分路器150优选是一种非偏振保持1％的基于光纤的1×2分路耦合器，且所述光电探测器140是一种基于光电二极管的光电探测器，这种光电探测器可包括适当的电路，如转阻抗放大器，这种电路具有足够的带宽来检测所述泵浦光辐射的调制，如在本说明书的后面所述。

[37]在运行时，所述激光器泵浦120和130发射至少部分偏振的光束，下面分别简称为第一和第二光束，所述至少部分偏振的光束由所述PM光纤121和131引导到所述PBC 190的输入端口之中。将所述PM光纤121和131在所述PBC 190的输入端口定向，以使所述第一和第二光束在所述输入端口合并，且它们的主要偏振状态相互正交，因而由来自所述第一和第二光发射器的合并光辐射形成合并光束。所述光学分路器150从所述合并光束中分出一小部分，在此示范性实施例中约为1％，并将其耦合到所述光电探测器140之中，而使大部分的合并光辐射流过光学分路器150，以形成由箭头195所表示的合并输出光束，以下将该合并输出光束简称为泵浦光束。

[38]由于所述第一和第二光束相互之间并不相干，所以引导进入所述光学分路器150的输入端口的合并光束被高度地去偏振，其大部分光功率在两个正交偏振之间被分配。所述合并输出光束195的DoP满足下面的等式(1)：

$\left[39\right]D_c=|{\mathrm{\η}}_1\·P_1\·D_1-{\mathrm{\η}}_2{\·P}_2\·D_2|/({\mathrm{\η}}_1\·P_1+{\mathrm{\η}}_2\·P_2)=\frac{|1-\frac{{\mathrm{\η}}_2{P}_2}{{\mathrm{\η}}_1{P}_1}\frac{D_2}{D_1}|}{1+\frac{{\mathrm{\η}}_2{P}_2}{{\mathrm{\η}}_1{P}_1}}---\left(1\right)$

[40]等式(1)中的P₁和P₂分别是所述第一和第二泵浦120和130的输出功率，D_c是所述光学分路器150的输出端口处的合并光束的DoP，D₁和D₂分别是所述光发射器120和130的输出端处的第一和第二光束的DoP。系数η₁＜1和η₂＜1说明了依赖于偏振的光损耗(PDL)，这种光损耗(PDL)分别由来自所述光发射器120和130的光辐射在通往和穿过所述光学分路器150时所经历；下面将这些系数简称为PDL系数。对于喇曼放大器的光学激发来说，普遍要求将所述合并光束的DoP保持在实质上为零的水平，即D_c＝0。

[41]如等式(1)所示，所述输出光束195的DoP依赖于穿过所述光学分路器150的、所述第一和第二光发射器的光功率的比率 $\mathrm{\χ}=\frac{{\mathrm{\η}}_2{P}_2}{{\mathrm{\η}}_1{P}_1}.$ 改变环境条件、激光器的老化和其它可能的影响能够导致泵浦功率P₁和P₂和/或PDL系数η₁和η₂的变化，因此就会导致所述合并光辐射的DoP的变化。为了将所述合并光束195的DoP保持在目标值，必须在运行期间对来自所述第一和第二光发射器的，对所述合并光束195有作用的光功率η₁·P₁和η₂·P₂的相对变化进行监视和调节。

[42]在本说明书中简称为光发射器/DoP控制装置的所述光学分路器150、光电探测器140和泵浦控制器110的作用是监视所述比率χ与相应于所希望的合并光辐射的目标DoP的设定点χ_target的偏差，并依此而调节输出功率比率P₂/P₁，以将所述合并光束195的DoP保持在足够接近目标值。出于此目的，根据本发明的方法的所述泵浦控制器110通过第一和第二不同的调制信号分别对所述第一和第二泵浦激光器120和130进行不同的调制，而所述光电探测器140与所述光学分路器150和泵浦控制器110一起运行，以检测所述合并光束的调制特性，所述调制特性与所述第一和第二调制信号有关，并表明其对于所述合并光束的相对贡献。由于所述合并光束的调制分量经历与所述合并光束的cw分量相同的偏振转换，所以所述第一和第二调制信号的相对贡献可由所述比率χ来表明，该比率χ影响所述合并光束的DoP。

[43]根据本发明的方法，所述第一和第二调制信号是任意的依赖于时间的信号，既可以是模拟信号也可以是数字信号，并可通过信号处理单独从其线性组合中提取，例如，利用适当的能够完成相关分析或光谱分析的数字或模拟过滤装置。在本说明书中所描述的一个优选实施例中，所述不同的调制信号是周期性的，这些调制信号能够使得利用可普遍获取的电过滤器就能够在所述光电探测器输出端对其进行检测。

[44]我们将所述第一和第二不同的调制信号分别表示为f₁(v₁·t)＝c₁·f’₁(v₁·t)和f₂(v₂·t)＝c₂·f’₂(v₂·t)，其中归一化函数f’₁(v₁·t)和f’₂(v₂·t)在+1和-1之间变化且具有零时间平均值，<f₁(v₁·t)>t＝<f₂(v₂·t)>t＝0，参数c₁和c₂是调制指数，这些调制指数分别限定所述第一和第二光束的光功率的调制深度。有了这些符号之后，所述第一和第二发射器120和130的依赖于时间的输出功率P₁(t)和P₂(t)就能够用下面的等式(2)进行描述：

[45]P₁(t)＝P₁·[1+c₁·f’₁(v₁·t)]，P₂(t)＝P₂·[1+c₂·f’₂(v₂·t)]，     (2)

[46]其中P₁和P₂是所述第一和第二发射器120和130的平均输出光功率。

[47]所述合并光辐射的光功率包括依赖于时间的调制分量m(t)，而所述调制分量m(t)包括来自所述第一和第二调制信号的贡献，如下面的等式(3)所描述的那样：

[48]m(t)＝η₁·P₁·c₁·f’₁(v₁·t)+η₂·P₂·c₂·f’₂(v₂·t)

        ＝η₁·P₁·[c₁·f’₁(v₁·t)+χ·c₂·f’₂(v₂·t)]，     (3)

[49]所述光电探测器140将所述调制信号m(t)转换成电信号v(t)，然后将该电信号v(t)与所述泵浦控制器110联通，如箭头141所示。所述泵浦控制器110从所述电信号v(t)提取调制特性，该调制特性表明所述合并光辐射的调制分量m(t)中的所述第一和第二调制信号的相对贡献，并因此而表明所述比率χ，所述泵浦控制器110还生成误差信号，所述误差信号成比例于所述比率χ同其目标值的偏差，并且，所述泵浦控制器110调节所述发射器的输出功率比率P₁/P₂，以响应所生成的误差信号，以将所述合并光辐射的DoP保持在其目标值。

[50]根据具体用途的的要求，可以用具有不同调制信号f₁(v₁·t)和f₂(v₂·t)的泵浦控制器110的不同的实施例来实现本发明的DoP控制方法。所述泵浦控制器110本身可以是数字、模拟或混合控制器，即既可以使用模拟部件，也可以使用数字部件。现对实现本发明的DoP控制方法的两个不同的实施例的所述泵浦控制器110的示范性实施例进行足够详细的描述，以使本领域熟练的技术人员能够实现这种控制方法。

[51]参看图3，根据本发明的所述泵浦控制器110的第一示范性实施例采用周期性信号f₁(v₁·t)和f₂(v₂·t)，所述周期性信号f₁(v₁·t)和f₂(v₂·t)具有不同的基本周期T₁＝1/v₁和T₂＝1/v₂，其中T₁＜T₂。在频域中，这些函数在频率v₁和v₂时分别具有峰值，在后面将所述频率v₁和v₂简称为第一和第二调制频率。在分布式喇曼放大系统中，所述调制频率v₁和v₂以及频差|v₁-v₂|应足够地高，以抑制从所述泵浦光辐射到信号光辐射的调制传递，例如，对于SMF光纤中的喇曼放大来说，对于反相传播激发结构，优选为超过300KHz。所述频率v₁和v₂还应与彼此之间的谐波足够地远，以使函数f₁(v₁·t)和f₂(v₂·t)的频谱不重叠。所述调制指数c₁和c₂优选小于10％，以进一步减少所述调制传递效应。通过举例的方式，在本说明书所虑及的实施例中，v₁＝1MHz，v₂＝1.3MHz，而且所述调制指数c₁和c₂大约为5％。所述光电探测器140具有足以检测在所述第一和第二调制频率时的信号的带宽。

[52]所述控制器110是一种混合控制器，即利用模拟过滤装置来进行用于每个调制频率的过滤和调制振幅提取，所述模拟过滤装置检测所述调制分量v(t)，并且在此实施例中是由电过滤器345和所310形成，而所述信号处理的剩余部分利用如FPGA、数字信号处理器(DSP)或它们的组合在所述数字域中进行。采用数字-模拟转换器(DAC)335和340以及模拟-数字转换器(ADC)315和350将信号从数字转换到模拟域以及从模拟转换到数字域。

[53]出于与基于数字FPGA的处理有关的计算限制的原因，所述第一和第二调制信号选择为数字二进制信号，如图4中的例子所示。在另外一种实施当中，可对限定调制信号f’₂(v₂·t)和f’₁(v₁·t)的函数f’₂(x)和f’₁(x)进行选择，以使f’₂(x)＝f’₁(x)＝f’(x)。

[54]再参看图3，所述控制器110有两个用于驱动所述第一和第二泵浦激光器120和130的输出端口111和112，一个用于从所述光电探测器140接收所述电信号v(t)的输入端口141，和用于监视总泵浦功率的监视端口325，所述总泵浦功率即所述合并输出光束195的光功率。

[55]除了所述过滤器310和345之外，所述泵浦控制器110还包括调制装置和控制电路，所述过滤器310和345与所述光电探测器140和光学分路器150形成检测本发明的本实施例中合并光辐射的调制分量的装置，所述调制装置用于通过所述第一和第二不同的调制信号来调制所述第一和第二光发射器的输出功率。在本实施例中，所述调制装置由函数生成FPGA块330和355、倍增单元390和395，以及DAC 335和340形成。所述函数生成单元330生成依赖于时间的数字信号[1+f₁(v₁·t)]＝[1+c₁·f’₁(v₁·t)]，所述数字信号[1+f₁(v₁·t)]＝[1+c₁·f’₁(v₁·t)]然后由所述倍增器用预先确定的、储存在所述设定点存储单元365中的驱动电流系数J₁₀来按比例调整。类似地，所述函数生成单元355生成另一个依赖于时间的数字信号[1+f₂(v₂·t)]＝[1+c₂·f’₂(v₂·t)]，所述数字信号[1+f₂(v₂·t)]＝[1+c₂·f’₂(v₂·t)]由受控参数J₂₀按比例调整，该受控参数J₂₀是所述预先确定的cw电流系数J₁₀与PI控制器375的输出之和。将合成的数字信号分别发送到DAC单元335和340，以形成两个依赖于时间的模拟信号J₁(t)＝J₁₀·[1+c₁·f’₁(v₁·t)]和J₂(t)＝J₂₀·[1+c₂·f’₂(v₂·t)]，然后将这些信号J₁(t)＝J₁₀＇·[1+c₁·f’₁(v₁·t)]和J₂(t)＝J₂₀·[1+c₂·f’₂(v₂·t)]通过所述输出端口111和112输出来驱动泵浦激光器120和130，以按照等式(2)对其输出功率进行调制。

[56]通过所述光电探测器140将所述泵浦控制器110的过滤器310和345电气耦合到所述输入端口141，以检测所述光电探测器输出端中的所述第一和第二调制信号。所述第一和第二电过滤器310和345具有分别集中于所述频率v₁和v₂的通带。所述第一和第二电过滤器310和345向所述泵浦控制器的控制电路分别提供第一值a₁和第二值a₂，在本实施例中，所述控制电路由PI控制器375、体现为FPGA比较电路的比较装置380和体现为乘法电路的定标装置385形成。所述第一值a₁和第二值a₂与在所述频率v₁和v₂时的所述光电探测器的光谱分量的振幅分别成比例，并因此而表明所述合并光束中所述第一和第二调制信号的相关作用。

[57]将所述第一值a₁由所述ADC 315数字化、由预先确定的比例因数k利用所述乘法电路385增加，并且传递到所述减法电路380之中，在所述减法电路380中，将所述第一值a₁与形成误差信号e＝k·a₁-a₂的数字化第二值a₂进行比较。然后将所述误差信号输入到比例积分(PI)控制器375，以生成控制信号。将所述控制信号加入到确定所述第二泵浦激光器的驱动电流的cw分量J₂₀的设定点，并因此而影响所述第一和第二光发射器的输出功率比率。所述PI控制器375可用比例积分微分(PID)控制器或积分(I)控制器或其它适当的本领域的技术人员所熟知的控制器来替代，但优选不使用简单的比例(P)控制器。

[58]在运行中，所述泵浦控制器110的控制电路调节所述功率比率P₂/P₁，以使从所述过滤器310和345输出的所述第一和第二值的比率在实质上保持在相当于比例因数k，即a₂/a₁＝k，因此将所述合并输出光束195的DoP保持在接近于预先确定的DoP设定点。因此，所述比例系数k是确定所述激光装置的DoP设定点的校准参数，所述合并光辐射的特定的DoP目标值D_c可由校准程序确定，该校准程序既可以在激光装置组装完毕之后的制造阶段进行，或者，优选地，也可以在光学系统中安装完毕之后进行，如在下面通过参考图6所描述的那样。

[59]通过举例的方式，所述校准程序可包括调节所述比例系数k和驱动电流设定点系数J₁₀，其中所述驱动电流设定点系数J₁₀确定了所述激光器泵浦驱动电流的cw分量，而同时监视所述合并输出光束195的总输出功率和DoP，直到达到DoP目标值D_c，且所述第一和第二泵浦激光器的输出功率的功率比率满足等式(4)：

$\left[60\right]\frac{P_2}{P_1}=\frac{{\mathrm{\&eta;}}_1}{{\mathrm{\&eta;}}_2}\frac{1-D_c}{D_2/D_1+D_c}---\left(4\right)$

[61]若将所述激光装置用于喇曼放大器的光学激发，则所述目标DoP为零，该零值DoP对应于所述第一和第二泵浦120和130的输出功率P₁和P₂的比率的条件，如等式(5)所述：

$\left[62\right]\frac{P_2}{P_1}=\frac{{\mathrm{\&eta;}}_1}{{\mathrm{\&eta;}}_{22}}\frac{D_1}{D}---\left(5\right)$

[63]在校准之后，所述比例因数k与设定点值J₁₀和J₂₀被储存在所述泵浦控制器之中。

[64]作为选择，所述校准程序可包括调节所述功率比率P₂/P₁，直到所述输出DoP在预先确定的含有目标值的容许区间内，如小于1％；所述校准程序还可包括确定来自所述ADC单元350和315的输出的比率a₂/a₁。

[65]一旦设定所述功率比率P₂/P₁来获取所述目标DoP，所述合并光束195的总光功率P_t＝(η₁·P₁+η₂·P₂)可通过适当地按比例调整所述ADC单元315的输出来确定，即通过在所述校准程序期间所获取的另一个比例系数来按比例调整所述第一值a₁；这可以通过比例单元320在图3所示的泵浦控制器110中来实现，所述比例单元320通过所述功率监视端口325输出所述激光装置的总输出功率值。

[66]在前述的泵浦控制器110的第一个实施例中，所述第一和第二不同的调制信号具有不同的基本频率v₁≠v₂，要求两个过滤器和对它们的输出进行比较的装置。图5示出了所述泵浦控制器110的第二个示范性实施例，在该实施例中，所述的两个不同的周期性信号具有相同的频率v₁＝v₂＝v，但随着时间的变化而以半周期相互转换，以将所述第一和第二发射器的输出功率反相调制，且它们对所述合并光辐射的贡献也至少部分地相互抵消。具体来讲，本示范性实施例中的所述第一和第二不同的信号f₁(v·t)和f₂(v·t)满足下面的等式(6)：

[67]f₂(v·t)＝-a·f₁(v·t)＝f(v·t)，               (6)

[68]其中a是在下面进行描述的正参数。通过选择所述第一和第二发射器的输出功率的调制指数，以在所述输出光束195的DoP等于其目标值时大体上消除耦合到所述光电探测器140的合并光辐射中的一部分的调制，通过这种方式，在所述频率v时的合并光辐射的调制的振幅本身能够用作误差信号，这种误差信号用于本发明的DoP控制方案中。

[69]因此，图5所示出的实施例当中的泵浦控制器110就是在图3中所示出的泵浦控制器的简化形式。由于两个调制信号现在都具有相同的频率，所以在图3中所示出的所述过滤器/调制振幅检测单元345和对应的ADC单元350就成了冗余，而且所述减法单元380和乘法装置385也同样成了冗余。

[70]参看图5，在所述泵浦控制器110的本实施例中的光发射器调制装置包括两个函数生成单元530和555、设定点存储单元565、倍增器390和395、以及DCA单元335和340，在运行当中，这些装置将所述第一和第二激光器泵浦的驱动电流用满足等式(6)的所述第一和第二调制信号进行调制。所述对应的调制指数c₁和c₂通过预先确定的正参数a相互关联，以使c₂＝a·c，c₁＝c。因此，所述第一和第二激光器泵浦的输出功率按照下面的等式随着时间而发生变化：

[71]P₁(t)＝P₁·[1+c·f’(v₁·t)]，P₂(t)＝P₂·[1-a·c·f’(v₁·t)].      (7)

[72]所述合并光束195的调制分量m(t)然后由等式(8)来确定：

[73]m(t)＝η₁·P₁·c·f’(v₁·t)-η₂·P₂·a·c·f’(v₁·t)＝η₁·P₁·c·(1-χ·a)·f’(v₁·t)，(8)

[74]所述比例参数a在所述激光装置的校准期间确定；通过举例的形式，对应的校准程序包括将所述激光装置投入运行，调节所述光功率比率P₁/P₂，以使所述输出光束195的DoP具有其目标值D_c，然后调节所述调制指数c₁和c₂中的一个或两个，以将所述泵浦控制器110所检测到的v(t)降到最小；若目标DoP为零，那么校准的结果就是a＝1/χ_target，其中当D_c＝0时， ${\mathrm{\&chi;}}_{t\arg \mathrm{et}}=\frac{{\mathrm{\&eta;}}_2{P}_2}{{\mathrm{\&eta;}}_1{P}_1}.$

[75]在运行时，利用在本实施例中由所述光学分路器150、光电探测器140和单独的电模拟过滤器310所形成的调制检测装置，对所述合并光辐射的调制分量m(t)进行检测。所述电过滤器310输出与所述调制分量m(t)的振幅成比例的信号，该信号作为所述误差信号，并且在由所述ADC 315数字化之后，直接传递到所述PI控制器375，以控制所述第二泵浦激光器130的cw驱动电流的设定点。

[76]本实施例能够将所述泵浦控制器进行简化，这是很有好处的。进一步地，在本实施例中，所述合并光辐射的调制受到了抑制，这对于减少所述放大器中调制传递的不利效应也是很有好处的。

[77]本发明中的DoP控制方法可延伸到激光器系统中，如用于像光纤和喇曼放大器这样的波导管的泵浦激光器模块，所述激光器系统将来自多对泵浦激光器的光辐射合并，以在波导管中引起喇曼增益。在这些激光器系统中，每对泵浦激光器提供优选集中于不同波长的泵浦光辐射，因此而能够降低喇曼增益的光谱波纹。图6示出了四激光器泵浦模块的例子，该四激光器泵浦模块具有根据本发明的DoP控制性能，并作为喇曼放大器的部件而布置。

[78]在图6中示出的泵浦激光装置101除了耦合到所述PBC 190的第一和第二泵浦激光器二极管120和130之外，还包括体现为泵浦激光器640和650的第三和第四光发射器以及第二PBC 660。与所述泵浦激光器二极管120和130类似，所述泵浦激光器二极管640和650中的每一个发出至少部分偏振的具有主要的偏振分量的光束；这些光束在后面分别简称为第三和第四光束，并且由PM光纤621和631分别引导到所述PBC 660的输入端口之中，引导的方式是所述第四和第三光束在所述PBC 660的输入端口之中合并，而且它们的主要偏振分量相互正交，与在图3中所描述的泵浦激光器120和130以及PBC 190类似。

[79]在图6所示的实施例中，所述第一和第二泵浦激光器120和130的泵浦光辐射集中于所述第一泵浦波长，而所述第三和第四泵浦激光器640和650的泵浦光辐射则集中于不同于所述第一泵浦波长的第二泵浦波长。利用光学波导管611和612将所述第一PBC190和第二PBC 660的输出端口分别光学耦合到WDM合成仪670的输入端，所述光学波导管611和612可以是非偏振保持光纤，如SMF28。所述PBC 190和PBC 660以及WDM合成仪670共同形成光束合并装置，以将所述四个发射器的至少部分偏振的光辐射合并成一个具有大大地降低了DoP的合并光束。

[80]在运行时，所述WDM合成仪670通过光纤端口613输出所述合并光束，这种合并光束在后面也简称为泵浦光束。然后利用WDM耦合仪690将所述合并光束耦合到光纤620，并在所述光纤620引致用于WDM光信号的喇曼增益，所述WDM光信号与泵浦光束在所述光纤620中共同传播，所述泵浦光束用箭头695表示并示出所述WDM信号传播的方向。本领域熟练的技术人员会理解在图6中示出的激光装置也可用于反相传播WDM信号的喇曼激发，即在所述光纤620中以与所述箭头695相反的方向并因此而与泵浦光束传播的方向615相反的方向的WDM信号传播。

[81]所述光纤620既可以是传导光纤也可以是色散补偿光纤，所述传导光纤如构成光通信线路的一部分的SMF28或LEAF，所述色散补偿光纤在与泵浦光辐射一起被光学激发时，合并色散补偿与光放大性能。在其它的实施例中，所述光纤620可由铒或其它适当的成分掺杂，以在所述光纤620提供光增益来响应由所述泵浦光辐射所进行的光激发。

[82]在所述WDM耦合仪690之后设置光学分路器150，并从那里起顺着所述合并泵浦光束的传播方向的下游，如箭头691所示，该光学分路器150用于分出所述合并泵浦光辐射的一小部分，如1％，并用于将该一小部分合并泵浦光辐射耦合到所述光电探测器140中，如箭头655所示。所述光电探测器140将耦合到其中的光辐射转换成输出电信号，该输出电信号然后被耦合到泵浦控制器610之中。

[83]在图6所示的共同传播泵浦信号设置中，所述光学分路器150还将所述WDM光信号的一小部分耦合到所述光电探测器140中。通过举例的方式，所述光学分路器150可以体现为定向1×2光纤分路耦合器，或者1×2WDM光纤光束分裂器，该1×2WDM光纤光束分裂器对所述WDM光信号耦合到所述光电探测器140中进行抑制。

[84]在所述WDM合成仪670与所述WDM耦合仪690之间还可以插入另外的光学元件，以根据个别的系统设计来实现不同的光学功能；通过举例的方式，图6示出了插入所述WDM合成仪670与所述WDM耦合仪690之间的光频隔离器680，以避免进入所述激光器泵浦的背反射。

[85]与前述的实施例类似，所述光学分路器150、光电探测器140和泵浦控制器610形成发射器/DoP控制装置，以通过以下方式对所述合并光束的DoP进行控制，在本实施例中，是将所述合并光束的DoP降到最低：

[86]i)分别用第一、第二、第三和第四不同的调制信号对所述四个发射器120、130、640和650的光辐射进行不同的调制，

[87]ii)检测所述合并光辐射的第一调制特性，所述第一调制特性表明所述第一和第二调制信号的相对强度，和检测所述合并光辐射的第二调制特性，所述第二调制特性表明所述第三和第四调制信号的相对强度，

[88]iii)单独控制第一和第二发射器的输出功率比率，以响应所检测到的所述合并光辐射的第一调制特性，和单独控制第三和第四发射器的输出功率比率，以响应所检测到的所述合并光辐射的第二调制特性。

[89]在一个实施例中，所述泵浦控制器610合并了在前面通过参考图3进行描述的两个泵浦控制器，以单独控制所述第一和第二光发射器的输出功率比率以及所述第三和第四光发射器的输出功率比率。所述泵浦控制器610相应地用四个不同调制频率v₁、v₂、v₃和v₄的周期信号对所述四个光发射器进行调制，然后利用具有分别集中于调制频率v₁、v₂、v₃和v₄的通带的四个电过滤器对所述第一、第二、第三和第四不同的调制信号分别进行检测，因此，向所述控制电路提供表明所述四个不同的调制信号的振幅的四个值，以单独控制所述第一和第二光发射器的输出功率比率以及所述第三和第四光发射器的输出功率比率。本实施例还能够通过适当地按比例调整由所述四个电过滤器中的两个所提供的值，来对在所述第一泵浦波长的总泵浦功率和在所述第二泵浦波长的总泵浦功率进行监视。

[90]在另一个实施例中，所述泵浦控制器610合并两个泵浦控制器，这两个泵浦控制器之中的每一个都在前面通过参考图5进行了描述。在本实施例中，所述第一调制信号f₁(v₁·t)和第二调制信号f₂(v₁·t)形成具有基本频率v₁并满足关系式f₂(v₁·t)+a₁·f₁(v₁·t)＝0的一对反相的周期信号，其中a₁是预先确定的参数；类似地，所述第三调制信号f₃(v₃·t)和第四调制信号f₄(v₃·t)形成具有另一种基本频率v₃≠v₁并满足关系式f₄(v₃·t)+a₂·f₃(v₃·t)＝0的另一对反相的周期信号。因此，所述合并光辐射的调制分量m(t)包括分别具有基本频率v₁和v₃的两个次分量。

[91]因此，本实施例中的所述泵浦控制器610具有过滤装置，所述过滤装置包括第一电过滤器和第二电过滤器，所述第一电过滤器在所述光电探测器的输出中检测在所述频率v₁时的调制次分量，所述第二电过滤器检测在所述频率v₃时的调制次分量。所述第一和第二电过滤器向前面所述的控制电路分别提供表明在所述频率v₃和v₁时的调制次分量的振幅的两个误差信号，以控制所述第一和第二光发射器的输出功率比率以及所述第三和第四光发射器的输出功率比率。

[92]参数a₁限定所述第一光发射器相对于所述第二光发射器的调制深度，而参数a₂限定所述第三光发射器相对于所述第四光发射器的调制深度。所述值a₁和a₂在一个校准程序中确定，所述校准程序在以下条件下进行：当耦合到所述光纤620的合并光束具有一个实质上为零值的DoP时，所述误差信号降到最小，并储存在所述泵浦控制器中。

[93]请注意，在所述光纤激发设置中将所述光学分路器150作为最后的光学元件来安装，即最好在所述光频隔离器680和WDM耦合器690之后来安装，能够使这些光学分量的依赖于偏振的损耗在校准程序期间得到补偿。

[94]在其它的实施例中，具有根据本发明的DoP控制的泵浦激光器模块可包括另外的泵浦激光器，这些泵浦激光器的光辐射被不同地调制、与它们的偏振合成仪成对地合并并且被加入到所述合并的泵浦光束中，这种合并通过利用另外的或相同的合成仪或甚至是单独的泵浦激光器来进行，所述单独的泵浦激光器发出非偏振或偏振光辐射。所述单独的泵浦激光器可以由控制器不同地调制，且相同的光电探测器140可以用来在所述合并的光辐射中检测对应的调制振幅，以监视所述单独的激光器的光功率，而并不妨碍本发明的DoP控制特征。在一些实施例中，所述第一和第二光发射器120和130之中的一个本身可包括由不同的调制信号调制的两个光发射器和一个偏振合成仪。

[95]我们还可以注意到，当发出具有本发明的可控制DoP的光的装置和方法在本说明书中，通过参考DoP可控制在足够低的水平的喇曼光纤放大器的光学激发进行了描述之后，本发明可利用其它的光学放大器来实现，包括掺杂了铒的波导管放大器，也可利用其它的光辐射发射系统来实现，在这些光学放大器和光辐射发射系统中，人们所希望得到的所发出的光辐射的DoP控制是在任意预先确定的1到0之间的水平。

[96]当然，在并不背离本发明的精神和范围的情况下可以设想许多其它的实施例。

Claims (21)

1.一种用于发射具有可控制的偏振度(DoP)的光的发光装置，包括：

第一光发射器，用于发射至少部分偏振的第一光束，所述第一光束具有主要偏振分量；

第二光发射器，用于发射至少部分偏振的第二光束，所述第二光束具有主要偏振分量；

光束合并装置，用于将所述第一和第二光束合并成合并光束，在所述合并光束中，所述第一和第二光束的主要偏振分量相互正交；和

光发射器和DoP控制装置，所述控制装置包括：

a)调制装置，所述调制装置用第一和第二不同调制信号分别对所述第一和第二光发射器的输出功率进行调制；

b)检测装置，所述检测装置被设置用来接收所述合并光束的至少一部分，以检测所述合并光束的与所述第一和第二不同调制信号有关的调制分量；和

c)控制电路，所述控制电路耦合到所述检测装置，所述控制电路用来控制所述第一和第二光发射器中的至少一个的平均输出功率，以响应所检测到的所述合并光束的调制分量；

其中，所述光发射器和DoP控制装置用于，通过依靠所检测到的所述合并光束的调制分量来影响所述第一和第二光发射器的输出功率比率，从而控制所述合并光束的DoP。

2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述检测装置包括：

用于将所述合并光束的一部分分出的光学分路器；

光学上耦合到所述光学分路器的光电探测器，所述光电探测器用于将所述合并光束的所述部分转换成电输出；和

电气耦合到所述光电探测器的过滤装置，所述过滤装置用于探测在所述光电探测器的电输出中的所述合并光辐射的调制分量。

3.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于：

所述第一和第二不同的调制信号是分别具有基本的周期T₁和T₂的周期信号，其中T₁和T₂不同；

所述过滤装置包括第一和第二过滤器，所述过滤器用于分别探测在所述光电探测器的输出中的所述第一和第二调制信号，并用于向所述控制电路提供表明所述第一和第二调制信号的振幅的第一和第二值；

其中，所述控制电路包括比较装置，所述比较装置用于比较所述第一和第二值并用于生成误差信号。

4.如权利要求3所述的发光装置，其特征在于，所述比较装置包括按照所述合并光束的目标DoP，用预先确定的比例因数将所述第一和第二值中的一个按比例调整的装置。

5.如权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述预先确定的比例因数在一个校准程序期间确定并解释为以下几条中的至少一个：

所述第一和第二光束的不相等的偏振度，

所述第一和第二光束的不相等的调制深度，和

所述第一和第二光束的主要偏振分量的不相等的光学损耗。

6.如权利要求3所述的发光装置，其特征在于，所述控制电路还包括比例装置，所述比例装置用于从所述第一和第二值中的一个来确定所述第一和第二发射器的总输出功率。

7.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于：

所述第一调制信号f₁(v₁·t)和第二调制信号f₂(v₁·t)是具有相同的基本频率v₁并满足关系式f₂(v₁·t)+a·f₁(v₁·t)＝0的周期信号，其中，a是预先确定的正参数；和

所述过滤装置包括电过滤器，所述电过滤器用于检测在频率v₁时的调制信号，并用于向所述控制电路提供表明所述调制信号的振幅的误差信号。

8.如权利要求7所述的发光装置，其特征在于，所述预先确定的参数a依赖于所述合并光束的目标DoP并解释为以下几条中的至少一个：

所述第一和第二光束的不相等的偏振度，

所述第一和第二光束的不相等的调制深度，和

所述第一和第二光束的主要偏振分量的不相等的光学损耗。

9.如权利要求3到8中的任何一项所述的发光装置，其特征在于，所述控制电路包括PI控制器、PID控制器和I控制器中的一种，所述PI控制器、PID控制器和I控制器中的一种用于从所述误差信号中生成控制信号，并用于向所述第一和第二光发射器中的至少一个提供所述控制信号，以对所述第一和第二光发射器的输出功率的比率进行控制。

10.如权利要求1到8中的任何一项所述的发光装置，其特征在于，所述光发射器和DoP控制装置适合于将所述合并光束的DoP降到最低。

11.如权利要求2所述的装置，还包括：

第三光发射器，用于发射至少部分偏振的第三光束，所述第三光束具有主要偏振分量；

第四光发射器，用于发射至少部分偏振的第三光束，所述第四光束具有主要偏振分量；

所述光束合并装置用于将所述第三和第四光束合并成合并光束，在所述合并光束中，所述第三和第四光束的主要偏振分量相互正交；

所述调制装置用第三和第四不同的调制信号分别对所述第三和第四光发射器的输出功率进行调制；

所述合并光束的调制分量包括与所述第三和第四调制信号有关的调制次分量；和

所述控制电路用来控制所述第三和第四光发射器中的至少一个的平均输出功率，以响应所检测到的所述合并光束的调制次分量；和

所述光发射器和DoP控制装置用于，通过依靠所检测到的所述合并光束的调制次分量来影响所述第三和第四光发射器的输出功率比率，从而将所述合并光束的DoP降到最低。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于：

所述第一和第二至少部分偏振的光束通过具有集中于第一波长的光谱的光学光辐射而形成；

所述第三和第四至少部分偏振的光束通过具有集中于第二波长的光谱的光学光辐射而形成；和

所述光束合并装置包括：

i)具有两个输入端口和一个输出端口的第一偏振合成仪，其中，所述两个输入端口中的第一个在光学上耦合到所述第一光发射器，所述两个输入端口中的第二个在光学上耦合到所述第二光发射器；

ii)具有两个输入端口和一个输出端口的第二偏振合成仪，其中，所述两个输入端口中的第一个在光学上耦合到所述第三光发射器，所述两个输入端口中的第二个在光学上耦合到所述第四光发射器；和

iii)具有两个输入端口和一个输出端口的WDM合成仪，所述两个输入端口在光学上耦合到所述第一和第二偏振合成仪的输出端口，所述输出端口用于输出所述合并光束。

13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，：

所述第一、第二、第三和第四不同的调制信号是具有不同的基本频率的周期性信号；和

所述过滤装置包括四个电过滤器，所述四个电过滤器用于在所述光电探测器的输出中分别检测所述第一、第二、第三和第四不同的调制信号，并用于向所述控制电路提供表明这四个信号的振幅的四个值，以单独地控制所述第一和第二光发射器的输出功率比率以及所述第三和第四光发射器的输出功率比率。

14.如权利要求11所述的装置，其特征在于：

所述第一调制信号f₁(v₁·t)和第二调制信号f₂(v₁·t)是具有相同的基本频率v₁并满足关系式f₂(v₁·t)+a₁·f₁(v₁·t)＝0的周期信号，其中：a₁是预先确定的参数；

所述第三调制信号f₃(v₃·t)和第四调制信号f₄(v₃·t)是具有相同的基本频率v₃并满足关系式f₄(v₃·t)+a₂·f₃(v₃·t)＝0的周期信号，其中：a₂是预先确定的参数且v₃与v₁不同；和

所述过滤装置包括：

a)第一电过滤器，所述第一电过滤器用于检测在频率v₁时的调制信号，并用于向所述控制电路提供表明所述调制信号的振幅的误差信号，以控制所述第一和第二光发射器的输出功率比率；和

b)第二电过滤器，所述第二电过滤器用于检测在频率v₃时的调制信号，并用于向所述控制电路提供表明所述调制信号的振幅的误差信号，以控制所述第三和第四光发射器的输出功率比率。

15.如权利要求1到8和11到14中的任何一项所述的发光装置的用途，所述发光装置被用作喇曼放大器泵浦模块或EDFA泵浦模块中的一个。

16.如权利要求1到8和11到14中的任何一项所述的发光装置，其特征在于，所述第一和第二光发射器包括泵浦激光器二极管。

17.控制合并光辐射的DoP的方法，所述合并光辐射是来自两个发射器的至少部分偏振的光辐射的合并光辐射，所述方法包括以下步骤：

a)用第一调制信号将所述两个发射器中的第一个的至少部分偏振的光辐射进行专门调制，并用第二调制信号将所述两个发射器中的第二个的至少部分偏振的光辐射进行专门调制；

b)通过合并来自所述两个发射器的至少部分偏振的光辐射来形成合并光辐射，所述来自两个发射器的至少部分偏振的光辐射的主要偏振分量通过偏振保持合成仪而相互正交；

c)检测所述合并光辐射的调制特征，这种调制特征表明所述第一和第二调制信号的合并光辐射的相对强度；和

d)控制所述两个发射器的输出功率比率，来响应所检测到的所述合并光辐射的调制特征，以将所述合并光辐射的DoP保持在预先确定的水平。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤a)包括：

用第一周期信号调制所述两个发射器中的第一个，所述第一周期信号处于第一频率v₁，并具有第一调制指数c₁；

用第二周期信号调制所述两个发射器中的第二个，所述第二周期信号处于第二频率v₂，并具有第二调制指数c₂。

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤c)包括：

检测对应于所述第一和第二周期信号的所述合并光辐射的调制分量并对它们的相对强度进行测量；

依照预先确定的比例因数形成依赖于所测得的所述调制分量的相对强度的控制信号，所述比例因数依赖于所述两个发射器的至少部分地偏振光辐射的偏振度以及所述调制指数c₁和c₂；

调节所述两个发射器中的至少一个的平均输出功率，以回应所述控制信号。

20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤a)包括：

用第一周期信号f₁(v₁·t)调制所述两个发射器中的第一个，所述第一周期信号处于调制频率v₁，并具有第一调制指数c₁；

用第二周期信号f₂(v₁·t)调制所述两个发射器中的第二个，所述第二周期信号处于调制频率v₁，并具有第二调制指数c₂，其中，所述第二周期信号f₂(v₁·t)满足关系式f₂(v₁·t)+a·f₁(v₁·t)＝0，其中a是一个正参数并依赖于所述两个发射器的至少部分地偏振光辐射的偏振度以及所述调制指数c₁和c₂。

21.如权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤c)包括：

测量在频率v时的所述合并光辐射的周期调制分量的振幅；

利用PI控制器、PID控制器和I控制器中的一种从所测得的所述调制分量的振幅中形成控制信号；

调节所述两个发射器中的至少一个的平均输出功率，以回应所述控制信号。

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