CN211238801U - 一种光纤放大器、掺饵光纤放大器及光通信系统 - Google Patents
一种光纤放大器、掺饵光纤放大器及光通信系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211238801U CN211238801U CN201922350831.2U CN201922350831U CN211238801U CN 211238801 U CN211238801 U CN 211238801U CN 201922350831 U CN201922350831 U CN 201922350831U CN 211238801 U CN211238801 U CN 211238801U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical signal
- optical
- fiber amplifier
- amplification module
- gain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 173
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 42
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 16
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 6
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000000253 optical time-domain reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lasers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本实用新型涉及光通信领域，具体涉及一种光纤放大器、掺饵光纤放大器及光通信系统。该光纤放大器包括光信号输入端，用于输入光信号；光信号输出端，用于输出光信号；前置放大模块，与光信号输入端连接；后置放大模块，与光信号输出端连接；以及其谱形可随温度进行变化的增益平坦滤波器，所述增益平坦滤波器设于前置放大模块和后置放大模块之间；其中，光信号经光信号输入端输入至前置放大模块进行放大后，传输至增益平坦滤波器进行滤波，所述增益滤波器输出滤波后的光信号至后置放大模块进行放大，放大后的光信号经光信号输出端输出。本实用新型通过设置谱形可随温度进行变化的增益平坦滤波器，整体结构和体积更小，功耗更小，产品装配工艺简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及光通信领域，具体涉及一种光纤放大器、掺饵光纤放大器及光通信系统。
背景技术
在过去的20年里，通信技术变化日新月异，人们对信息交换的速度要求越来越高，通信系统从40Gbit/s到100Gbit/s到400Gbits/s，波长从48波拓展到96波甚至160波。通信系统性能的提升对掺铒光纤放大器提出了更高的性能要求，要求其具有更高的输出功率、更低的噪声、以及更优良的平坦度性能。
掺铒光纤放大器为了达到更高的输出光功率，需要使用更高功率的泵浦激励源以及更多泵浦激励源数量；为了降低的噪声，需要使用更复杂的光路设计；为了优化全环境温度平坦度性能，需要设计掺铒光纤加热系统，使掺铒光纤工作在恒定条件。上述对掺铒光纤放大器的设计需求均导致掺铒光纤放大器尺寸更大、功耗更高，限制了其在系统中的应用。
其中，传统的掺铒光纤放大器采用固定损耗谱形的增益平坦滤波器和掺铒光纤加热系统方案。掺铒光纤加热系统包含光纤轮、加热器、以及热敏电阻，掺铒光纤盘绕在光纤轮上，电路通过监控热敏电阻温度，控制系统工作在固定温度。增益平坦滤波器损耗谱形在此固定温度点设计，使增益平坦滤波器谱形与工作在固定温度的掺铒光纤增益谱匹配，达到最佳增益平坦度性能。
另外，与掺铒光纤放大器一样使用增益平坦滤波器且对其有温度谱形变化需求的光纤放大器也同样需要设置加热系统使其工作在固定温度，以使增益平坦滤波器谱形与工作在固定温度的掺铒光纤增益谱匹配。
现有这种光纤放大器中由于其需要独立的加热系统，因此需要占用较大的结构空间；由于用到加热器，因此使产品功耗增加，如C-Band掺铒光纤放大器加热器需要大于10W左右的功耗，而L-Band掺铒光纤放大器需要大于20W左右的功耗，产品功耗的增加导致产品工作时产生更多的热量，其在应用时需要更高的风速进行散热，以确保产品长期可靠的工作；额外的加热系统也使产品装配工艺复杂且耗时，此加热系统的装配将额外增加近一个小时的工时，产品成本增加。光纤放大器无法满足现有网络系统对产品在结构尺寸、功耗、散热等方面的设计要求。
现亟需设计一种结构简单、小型化、功耗低和低成本的光纤放大器。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种光纤放大器、掺饵光纤放大器及光通信系统，克服现有光纤放大器结构占用空间大、功耗高，无法满足器件小型化、低功耗和低成本的设计需求的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种光纤放大器，包括：
光信号输入端，用于输入光信号；
光信号输出端，用于输出光信号；
前置放大模块，与光信号输入端连接；
后置放大模块，与光信号输出端连接；以及
其谱形可随温度进行变化的增益平坦滤波器，所述增益平坦滤波器设于前置放大模块和后置放大模块之间；其中，
光信号经光信号输入端输入至前置放大模块进行放大后，传输至增益平坦滤波器进行滤波，所述增益滤波器输出滤波后的光信号至后置放大模块进行放大，放大后的光信号经光信号输出端输出。
本实用新型的更进一步优选方案是：所述前置放大模块包括第一泵浦源和依次连接的第一光耦合器、第一增益光纤和第一光隔离器，经所述光信号输入端输入的光信号和第一泵浦源产生的泵浦光信号经第一光耦合器耦合后，依次经第一增益光纤和第一光隔离器传输至增益平坦滤波器。
本实用新型的更进一步优选方案是：所述后置放大模块包括第二泵浦源和依次连接的第二光耦合器、第二增益光纤和第二光隔离器，所述增益平坦滤波器输出的光信号和第二泵浦源产生的泵浦光信号经第二光耦合器耦合后，依次经第二增益光纤、第二光隔离器和光信号输出端后输出。
本实用新型的更进一步优选方案是：所述光纤放大器还包括一壳体，所述光信号输入端、光信号输出端、前置放大模块、后置放大模块以及增益平坦滤波器均封装于壳体内。
本实用新型的更进一步优选方案是：所述壳体上设有与外界连通的通风口。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种掺饵光纤放大器，包括：
光信号输入端，用于输入光信号；
光信号输出端，用于输出光信号；
前置放大模块，与光信号输入端连接；
后置放大模块，与光信号输出端连接；以及
其谱形可随温度变化的增益平坦滤波器，所述增益平坦滤波器设于前置放大模块和后置放大模块之间；其中，
光信号经光信号输入端输入至前置放大模块进行放大后，传输至增益平坦滤波器进行滤波，所述增益滤波器输出滤波后的光信号至后置放大模块进行放大，放大后的光信号经光信号输出端输出。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种光通信系统，包括上述所述的光纤放大器，以及与光纤放大器的光信号输入端连接的激光器，所述激光器发射的光信号经光纤放大器放大后输出。
本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，通过设置设于前置放大模块和后置放大模块之间的增益平坦滤波器，所述增益平坦滤波器的谱形可随温度的变化而变化，以此补偿增益谱的温度变化特性，使增益平坦滤波器谱形与前置放大模块和后置放大模块的增益谱匹配，达到最佳增益平坦度性能，无需额外设置光纤加热系统对光纤进行加热，光纤放大器和光通信系统的整体结构和体积更小，功耗更小，产品装配工艺简单，可节省产品装配工时，降低人工成本，且可实现不同需求产品的设计兼容。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型的光纤放大器的结构框图；
图2是本实用新型的前置放大模块的结构框图；
图3是本实用新型的后置放大模块的结构框图；
图4是本实用新型的光通信系统的结构框图。
具体实施方式
现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
如图1所示，本实用新型提供一种光纤放大器的优选实施例。
一种光纤放大器，包括光信号输入端10，用于输入光信号；光信号输出端20，用于输出光信号；前置放大模块30，与光信号输入端10连接；后置放大模块40，与光信号输出端20连接；以及其谱形可随温度进行变化的增益平坦滤波器50，所述增益平坦滤波器50设于前置放大模块30和后置放大模块40之间；其中，光信号经光信号输入端10输入至前置放大模块30进行放大后，传输至增益平坦滤波器50进行滤波，所述增益滤波器输出滤波后的光信号至后置放大模块40进行放大，放大后的光信号经光信号输出端20输出。
通过设置设于前置放大模块30和后置放大模块40之间的增益平坦滤波器50，所述增益平坦滤波器50的谱形可随温度的变化而变化，以此补偿增益谱的温度变化特性，使增益平坦滤波器50谱形与前置放大模块30和后置放大模块40的增益谱匹配，达到最佳增益平坦度性能，无需额外设置光纤加热系统对光纤进行加热，光纤放大器和光通信系统的整体结构和体积更小，功耗更小，产品装配工艺简单，可节省产品装配工时，降低人工成本，且可实现不同需求产品的设计兼容。
其中，与现有需要增加加热系统的方案相比，本实用新型能大大减少产品的功耗，且可简化产品的装配工艺，减少近一个小时的工时，大大降低人工成本。
以及，所述增益平坦滤波器50谱形根据环境温度变化而变化，且可实现定制化，以此补偿前置放大模块30和后置放大模块40增益谱的温度变化特性，借助此器件，可克服传统增益平坦滤波器50只能在某一固定温度点进行滤波器谱形设计、并需要使用光纤加热系统引入的设计弊端。并且，所述增益平坦滤波器50为无源器件，其器件外封装形式与传统的固定谱形增益平坦滤波器50相同，因此，使用所述增益平坦滤波器50直接替换固定谱形增益平坦滤波器50，并与光路内器件光纤直接熔接即可，操作使用方便。
另外，光网络在向着小型化、智能化方向发展，功能集成度越来越高，以ROADM网络为例，除掺铒光纤放大器产品外，还可能集成WSS、OCM、RAMAN Amplifier、OTDR、SFP等多种产品，集成系统在结构尺寸、功耗、散热等方面都有严格的设计要求，本实用新型的光纤放大器能获得与使用传统光纤加热系统的放大器相近的性能水平的基础上，满足网络系统结构尺寸小、功耗低、散热快的需求。
如图2所示，本实用新型还提供一种前置放大模块30的较佳实施例。
所述前置放大模块30包括第一泵浦源31和依次连接的第一光耦合器32、第一增益光纤33和第一光隔离器34，经所述光信号输入端10输入的光信号和第一泵浦源31产生的泵浦光信号经第一光耦合器32耦合后，依次经第一增益光纤33和第一光隔离器34传输至增益平坦滤波器50。
其中，经第一光耦合器32耦合后的光信号进入第一增益光纤33进行功率放大，再经第一光隔离器34传输至增益平坦滤波器50进行滤波。
其中，第一光隔离器34是允许光向一个方向通过而阻止向相反方向通过的无源器件，对光的方向进行限制，使光只能单方向传输，通过光纤回波反射的光能够被光隔离器很好的隔离，提高光波传输效率。
如图3所示，本实用新型还提供一种后置放大模块40的较佳实施例。
所述后置放大模块40包括第二泵浦源41和依次连接的第二光耦合器42、第二增益光纤43和第二光隔离器44，所述增益平坦滤波器50输出的光信号和第二泵浦源41产生的泵浦光信号经第二光耦合器42耦合后，依次经第二增益光纤43、第二光隔离器44和光信号输出端20后输出。
其中，经第二光耦合器42耦合后的光信号进入第二增益光纤43进行功率放大，再经第二光隔离器44传输并由光信号输出端20输出。
其中，第二光隔离器44是允许光向一个方向通过而阻止向相反方向通过的无源器件，对光的方向进行限制，使光只能单方向传输，通过光纤回波反射的光能够被光隔离器很好的隔离，提高光波传输效率。
进一步地，所述前置放大模块30的第一增益光纤33和后置放大模块40的第二增益光纤43可以是掺饵光纤，所述光纤放大器为掺饵光纤放大器。
进一步地，所述光纤放大器还包括一壳体(图未示)，所述光信号输入端10、光信号输出端20、前置放大模块30、后置放大模块40以及增益平坦滤波器50均封装于壳体内。将光纤放大器的各模块封装于一壳体内，光纤放大器的整体体积小，且使用方便。
更进一步地，所述壳体上设有与外界连通的通风口。通过在封装有光纤放大器各模块的壳体上设置通风口，对光纤放大器进行通风散热降温，延长光纤放大器的使用寿命。
本实用新型还提供一种掺饵光纤放大器的优选实施例。
一种掺饵光纤放大器，包括光信号输入端10，用于输入光信号；光信号输出端20，用于输出光信号；前置放大模块30，与光信号输入端10连接；后置放大模块40，与光信号输出端20连接；以及其谱形可随温度进行变化的增益平坦滤波器50，所述增益平坦滤波器50设于前置放大模块30和后置放大模块40之间；其中，光信号经光信号输入端10输入至前置放大模块30进行放大后，传输至增益平坦滤波器50进行滤波，所述增益滤波器输出滤波后的光信号至后置放大模块40进行放大，放大后的光信号经光信号输出端20输出。
掺饵光纤放大器中，通过设置设于前置放大模块30和后置放大模块40之间的增益平坦滤波器50，所述增益平坦滤波器50的谱形可随温度的变化而变化，以此补偿掺铒光纤增益谱的温度变化特性，无需额外设置光纤加热系统对掺饵光纤进行加热，掺饵光纤放大器整体结构和体积更小，功耗更小，产品装配工艺简单，可节省产品装配工时，降低人工成本，且可实现不同需求产品的设计兼容。
如图4所示，本实用新型还提供一种光通信系统的优选实施例。
一种光通信系统，包括上述所述的光纤放大器，以及与光纤放大器的光信号输入端10连接的激光器60，所述激光器60发射的光信号经光纤放大器放大后输出。
光通信系统中通过设置设于前置放大模块30和后置放大模块40之间的增益平坦滤波器50，激光器60发射的光信号经光纤放大器的光信号输入端10输入至前置放大模块30，前置放大模块30对光信号进行放大后传输至增益平坦滤波器50进行滤波，经过滤波的光信号输入至后置放大模块40进行放大后经光信号输出端20输出，光通信系统无需额外设置光纤加热系统对光纤进行加热，整体结构和体积更小，功耗更小，产品装配工艺简单，可节省产品装配工时，降低人工成本，且可实现不同需求产品的设计兼容。
本实用新型的光纤放大器和光通信系统的光学设计基本无变化，使用具有温敏特性的增益平坦滤波器50替换传统的增益平坦滤波器50和光纤加热系统，产品设计变更小，同样适用于其它对滤波器有温度谱形变化需求的产品，可实现不同需求产品的设计兼容；产品功耗低，相对于常规产品，本实用新型的功耗可降低约10W～20W，不再受光纤加热系统功耗、发热量的限制，可实现产品的小型化、高功率、低发热量的设计。
另外，本实用新型能满足Pizza BOX及LineCard等产品对系统尺寸、功耗、散热条件的设计限定需求，为光通信系统扩容提供有效解决方案。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述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；而所有这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种光纤放大器，其特征在于，包括：
光信号输入端，用于输入光信号；
光信号输出端，用于输出光信号；
前置放大模块，与光信号输入端连接；
后置放大模块，与光信号输出端连接；以及
其谱形可随温度进行变化的增益平坦滤波器，所述增益平坦滤波器设于前置放大模块和后置放大模块之间；其中，
光信号经光信号输入端输入至前置放大模块进行放大后，传输至增益平坦滤波器进行滤波，所述增益平坦滤波器输出滤波后的光信号至后置放大模块进行放大，放大后的光信号经光信号输出端输出。
2.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述前置放大模块包括第一泵浦源和依次连接的第一光耦合器、第一增益光纤和第一光隔离器，经所述光信号输入端输入的光信号和第一泵浦源产生的泵浦光信号经第一光耦合器耦合后，依次经第一增益光纤和第一光隔离器传输至增益平坦滤波器。
3.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述后置放大模块包括第二泵浦源和依次连接的第二光耦合器、第二增益光纤和第二光隔离器，所述增益平坦滤波器输出的光信号和第二泵浦源产生的泵浦光信号经第二光耦合器耦合后，依次经第二增益光纤、第二光隔离器和光信号输出端后输出。
4.根据权利要求1-3任一所述的光纤放大器，其特征在于，所述光纤放大器还包括一壳体，所述光信号输入端、光信号输出端、前置放大模块、后置放大模块以及增益平坦滤波器均封装于壳体内。
5.根据权利要求4所述的光纤放大器，其特征在于，所述壳体上设有与外界连通的通风口。
6.一种掺饵光纤放大器，其特征在于，包括：
光信号输入端，用于输入光信号；
光信号输出端，用于输出光信号；
前置放大模块，与光信号输入端连接；
后置放大模块，与光信号输出端连接；以及
其谱形可随温度变化的增益平坦滤波器，所述增益平坦滤波器设于前置放大模块和后置放大模块之间；其中，
光信号经光信号输入端输入至前置放大模块进行放大后，传输至增益平坦滤波器进行滤波，所述增益平坦滤波器输出滤波后的光信号至后置放大模块进行放大，放大后的光信号经光信号输出端输出。
7.一种光通信系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的光纤放大器，以及与光纤放大器的光信号输入端连接的激光器，所述激光器发射的光信号经光纤放大器放大后输出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922350831.2U CN211238801U (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 一种光纤放大器、掺饵光纤放大器及光通信系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922350831.2U CN211238801U (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 一种光纤放大器、掺饵光纤放大器及光通信系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211238801U true CN211238801U (zh) | 2020-08-11 |
Family
ID=71935711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922350831.2U Active CN211238801U (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 一种光纤放大器、掺饵光纤放大器及光通信系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211238801U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022142754A1 (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 华为技术有限公司 | 光信号放大装置及相关光通信设备 |
-
2019
- 2019-12-24 CN CN201922350831.2U patent/CN211238801U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022142754A1 (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 华为技术有限公司 | 光信号放大装置及相关光通信设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN211238801U (zh) | 一种光纤放大器、掺饵光纤放大器及光通信系统 | |
| US20230163555A1 (en) | Optical amplifier modules | |
| CN106788751A (zh) | 一种应用多波长双向泵浦高阶双向拉曼放大光纤通信传输系统及方法 | |
| US8941911B2 (en) | Methods and devices for efficient optical fiber amplifiers | |
| CN100422838C (zh) | 用于光纤拉曼放大器增益平坦的啁啾布拉格光纤光栅滤波器 | |
| US6141468A (en) | Method of apparatus for remotely pumping a rare-earth doped optical fiber amplifier and a communication system employing same | |
| KR20010050710A (ko) | 광증폭기 및 광전송시스템 | |
| CN111628402A (zh) | 一种mopa光纤激光器 | |
| CN208508948U (zh) | 一种单跨距光传输系统 | |
| EP1162768A1 (en) | System and method for amplifying a WDM signal including a Raman amplified Dispersion-compensating fibre | |
| KR100904292B1 (ko) | 이득 평탄화를 이용한 이단 에르븀 기반 증폭기 | |
| CN108599851A (zh) | 一种单跨距光传输系统和方法 | |
| CN202513934U (zh) | 一种具有大增益控制范围的拉曼光纤放大器 | |
| CN106067654B (zh) | 一种基于1950nm激光器的远端泵浦掺铒光纤放大器 | |
| CN204597214U (zh) | 一种基于双反馈结构的混合分立式高非线性光纤放大器 | |
| CN204131527U (zh) | 一种基于As-S和As-Se光纤级联的拉曼放大器 | |
| Tsuchida et al. | Cladding-pumped L-band multicore EDFA with reduced power consumption | |
| CN114884574A (zh) | 一种l波段扩展混合光纤放大器 | |
| CN209544811U (zh) | 远程无源增益模块组 | |
| CN209844964U (zh) | 延长无中继传输距离的光传输系统 | |
| CN114173226A (zh) | 一种基于分布式拉曼光放大器的新型无源光网络系统 | |
| KR100446541B1 (ko) | 분산 보상된 라만 광섬유 증폭기 | |
| CN102231473A (zh) | 掺铒光纤放大器 | |
| CN106532419B (zh) | 一种光纤拉曼激光器的远端泵浦的掺铒光纤放大器 | |
| CN205407829U (zh) | 光模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 518000 No. 35, Cuijing Road, Pingshan New District, Shenzhen, Guangdong Patentee after: Ona Technology (Shenzhen) Group Co.,Ltd. Address before: No.35 Cuijing Road, Pingshan District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: O-NET COMMUNICATIONS (SHENZHEN) Ltd. |