TW200567B - - Google Patents

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A6 B6 200567 五、發明说明（ί ) 3 發明背景： 本發明傜關於將不需要波長濾除或衰減浦:波器構件之 光纖放大器以及關於使用於該放大器中之光纖濾波器。 含有摻雜劑光織放大器由一光繊所構成，而該光纖心 蕊包含一種例如為稀土族元族之摻雜劑。該放大器接收到 波長為λ 8之光學訊號以及波長為λ P之抽蓮訊號，這些訊 號利用一値或多個位於放大器一端或兩端之耦合器耦合至 增益光纖中。當_入訊號不存在時，大量之油運能量能由 增益光織發射出。除此，三級雷射糸統之光緲放大器被設 計在最大效率狀況下操作並且當訊號存在時，其能夠輻射 出剩餘之抽蓮能量。在摻雜鉗元素之放大器中，當使用波 長為980nm抽蓮光源時，剩餘之抽蓮功率能為20mw或更高 。該等級之光線能夠使大部份厲:泛使用偏振非靈敏性光學 隔離器之性能惡化，該隔離器偽將法拉第旋轉器之釔鐵石 榴石晶體加熱所致。有些證明顯示該隔離器之破痰係由於 高能量之光線以及光學環氧化合物交互作用所致。為了操 作者安全亦需要使980nm之抽運能最被減損到安全之程度 。因此當傳播訊號光線而並沒宵使訊號衰減時，需要將不 想要之油運光能加以大置之衰減。 因此，光纖放大器加入大型光學元件例如隔離器以及 滹波器以保護油運光源。可棼閲M. Yosh i da等人 "Development of Compact Er-doped Fiber Amplifiers for Practical Applications·., Topical Meeting of the Optical Society of America on Optical Amp 1i- (ί/r先聞面之：/x龙事邛再填駕本页) _·:·汊· •ir· 本纸it尺度適用中Η Η家你準（CNS) TM規丨S(:M〇x29/公 20056? A (5 B6 經浒部屮*標>|1-局朽工消竹合作杜印贤 五、發明说明（么） fiers and Their Applications, August 6-8, 1990， pp. 282/WD1-285/Wd1.之文獻中。該大型光學元件將導致 過度之損耗以及反射至条統中以及對四週條件相當的敏感。 發明大要： 本發明一項目標在於提供一光纖放大器，該放大器之 輸出主要包含訊號光能。。另外一項目標在於提供一光學 網合器，該耦合器包含消除由輸出端所輸出不想要之光能。 本發明關於一光纖放大器，該放大器包含一增益光纖 ，該增益光纖具有摻雜以活性離子之單模心蕊，該活性慘 雜離子當以波長為λ P光線油蓮時能夠産生波長為λ S之受 激發射光線。連接至增益光娥為含有一心蕊，該心榦含有 能夠衰減波長為λ ρ光線但並不衰減波長為λ 3光線之摻 雜劑。放大器通常被使用於一通訊糸統中，該糸統含有輸 入之通訊光纖以導引波長為 λ Ρ之光線進入增益光纖之一 端，被放大之訊號被連接到輸出通訊光谢上。該糸統更進 一步包含抽運光源以導入波長為 λ Ρ光線進入增益光纖之 一端。糸統中各元件能夠加以安置而能向前油運，反向油 運或雙重端部抽運。本發明特別適合於三級雷射糸統，其 亦有用於其他型式之雷射系統。 各種相互連接之線路阃能夠加以採用以形成一系列之 排列，該排列包含增益光繊，衰減光纖以及輸出光纖。低 損耗之拼接（小於〇 · 〇1 dB>能夠連接任何兩條光繊，而其 模場直徑大體h柑互匹配不過，增益光繊之模場直徑通 常相當小以增加油運及訊號光束之能量密度^該高增益光 ... Μ ^f r 4 2 (請先聞讀1r面之注意事禎存填艿本页) μ· 本紙it尺度逋用中S Η家梂i'MCNS) Ή規怙（Μ〇 X四7公《 ) ^00567 Λ (i ___·._HG__ 五、發明説明（斗） 第二端部延伸相當一段長度以構成光纖尾辮n第二耦合器 光織能夠由兩段光纖所構成，該兩段光纖在基質破璃之中 .間區域内被融合在一起，其中只有一段备有擬雜劑，該摻 雜劑將吸收預先選定波長之光線。耦合器光纖具有不同之 模場直徑使得具有不同模場直徑之光娥能夠被連接成低損 耗之接頭。 附圖簡單說明： 函1為依據本發明之光纖放大器示意圖。 _ 2及圖3顯示_ 1放大器之不囘情況„ _ 4及圖5分別鞘示出反向油運以及雙重端部元件。 _ 6為吸收性光孅之斷面腾I。 圖7為摻雜以總光緲之頻譜衰減曲線圖。 圖8為一曲線圖顯示出1 0米長挥雜以錢之光_在不同 等級980nm波長之輸人光能下之傳輸情形。 圖9及_ 1 0為具有吸收性光織之光學耦合器示意圖p 圖11為光纖光學耦合器之斷面_，該耦合器由吸收性 光纖所構成。 具體實施例詳細説明：

光纖放大器有用之增益利用輻射能受激發射而産生， 該光纖放大器通常包含增益光娥10 <黎閲圖1 )·其心蕊 包含活性慘雜劑離子.該活性摻雜劑能夠以預先決定頻帶 外之波長為 λ P之光線抽運時使包含波長為 λ s之先決 定頻帶内之光線産生受激發射。波畏相關多路傅輸光緲锚 合器π能夠被使用來耦台凼激光二極管1 5發出波長為入P 甲 4(21 Οχ 297公赘) 6 4 線. 經濟部中央標準局印製 200567 A6 B6 五、發明说明（) 纖並無最大之可接受模場直徑，不過其嚥小於標準通訊光 纖之模場直徑，其差異最好為大於1.5: 1。 假如增益光纖模場直徑小於輸出光纖模場直徑，則衰 減光纖之模場直徑能夠界於增益光纖及輸出光繊之間，以 及衰減光縱之相異兩端能夠被拼接至其他兩條光鍋上。 假如三個串連光纖之模場直徑並不相匹配，該楔場直 徑’不相匹配之光纖之任何兩條光獬能夠由例如錐形化光綃 或光學耦合器加以連接。 耦合器能夠為一種平面狀之元件，該元件包含具有光 學波導路徑之基板，該波導路徑相當靠近在一起於锁合區 域中以使光線耦合於兩者之間。基板能夠包含一呰溝槽於 波導路徑之兩端以將該路徑與光猢尾辮對準以連接耦合器 至糸統上之光纖。光纖尾辮能夠包含一些摻雜劑以促使其 衰減預先選定之一些波長因而只使波長為λ p之光線由第 一尾辮射出以及只使波長為λ s之光線由第二尾辮射出。 可加以變化，耦合器能夠由延仲之基質玻璃物體所構 成，而該物體具有之兩端及中間區域。第一及第二耦合光 纖縱向延伸通過該玻璃物體，該每一條光纖包含一心蕊， 該心蕊由折率率低於心蕊折射率但大於蕋質玻璃折射率之 包層所圍繞箸。光纖沿箸基質玻璃之中間區域被融合在一 起使得其心蕊在中間區域之中央部份較在兩端處更加靠近 在一起，因而形成耦合區域。第一以及第二耦合器光娥之 任何一條或兩條能夠包含一種慘雜劑，該慘雜劑能夠吸收 預先選定波長之光線，一段含摻椎劑耦合光娥由坡漓物煙 3 (讣先聞垓卄面之注意事項再艰艿本頁) •^, 經浒部十失標?1ί局0工消';''合作杜卬製

本纸張尺度適用中Β固家梂平（CNS)TM梘怙（210x297公匁） A6 B6 200567 五、發明說明（f) 之抽運光線能量以及由輸入通訊光嫩1 4至增益光娥1 0波長 為λ3之訊號。該裝置説明於美_第4938556，4941 726, 4955025及4959837號專利中。在圖中融合拼接以較大之點 來表示。輸入光繊1 4被連接至耦合器光纖1 3上，以及增益 光纖10被連接至耦合器光銷12上。當耦合器11依1991年3 月1 8日美國第67 1 075號之專利申請案中所説明之方法而製 造時，連接損耗被減為最小。 當在光纖1 4處並不存在輸入訊號時，大量之抽蓮光線 能夠由光纖10射出。除此，某些光纖雷射以相當大量光能 抽運而使得某些剩餘之抽運能量由增益光纖1 〇輸出端發射 出。在某些應用中，增益光纖1 〇之輸出端1 6能夠暫時性地 保持為不連接狀態。在其他應用中輸出端1 6能連接至一裝 置中，該裝置能夠被油蓮光線所破壊。為了衰減該油蓮光 能，吸收光纖1 9被連接至堉益光織1 0之輸出端部1 6。特定 之吸收光繊必辯配合增益光纖及抽蓮光源。光纖1 9在相當 短之長度内例如20米必鼐充份衰減波長為 λ ρ之光線，在 吸收光纖1 9之輸出端處油運光能必需被衮減至安全之程度 。除此，吸收光纖必需不能夠非預期性衰減波長為λ 3之 光線。在圖1中之筲施例中，在光纖1 9中之訊猇衮減值眶 小於0.5dB。 當抽運及訊號光束密度相當高時，增益光織在最佳情 況下運作。此種情況能夠藉由提供具有相當小模場直徑之 光纖而達成，其特點將使光能沿箸光纖中心軸被集中在相 當小之區域内。該”高增益”或”高效率”光繊能夠使用 本纸張尺度適用中a Η家標!MCNS)甲4規is(210 X 297公《：) 7 5 (讣先聞^卄面之注意事項再填艿本页) νί 200〇^» A6 136 五、發明説明（G) 8 6 相當大心蕊/包層折射率差值△以及相當小之心蕊直徑而 達成。對高增益光纖，並沒有最大可接受之楔場直徑，不 過該光纖之模場直徑最好小於標準通訊光纖之模場直徑， 其差異最好為大於1.5: 1。 依據圖1之實施例中，吸收光孅1 9及增益光纖1 0間接 點處之接頭損耗能夠藉由使用具有與光纖1〇大體上相匹配 模場直徑之吸收光纖而減為最小。不過小模場直徑光纖19 及大模場直徑之通訊光娥間之模場不相匹配在其接頭處將 産生相當高之插入損耗。通訊条統使用波長為1 550nm時模 場直徑為6.4" m之增益光娥。在吸收光纖與在波長為1 550 nm時模場直徑為1 0 · 5 〇 m之通訊光纖間之接頭所具有之接 頭損耗為〇. 5dB,而其使用波長為1550nm。該接頭損耗減 小放大器增益以及放大器不能使用之輸出光能。由吸收光 纖至輸出通訊光纖22之柑當低損耗連接將错由使用例如錐 形化光纖之耦合構件21或詋明於先前所提到美_第671075 號專利申請栗中之一種合適之光孅耦合器而達到，， 摻雜餌之光纖放大器Η前已被考應使用於通訊糸統中 ，因為其增益頻帶與矽石光纖在波長為1 . rr#[近之通訊 頻窗相同。假如980n_彳遲光源被使用於搀雜以钳之光娥 放大器中，吸收光纖1 9能夠搀雜If。表1列出使用於吸附 光纖之慘雜劑，而該吸收光緲與搀雜以餌、钕及捃之光纖 共同被加以使用。 表1 增益離子訊號波長 抽蓮波長吸收光線離子 {讣先Μ"卄面，之注意事項再蜞艿本页) _ -ι·Γ .φ 本紙张尺度適用中Η困家梂iMCNS) Ή規格（21 〇 X 297公« ) 〇00567 A6 B6 五、發明說明（γ )

Er 1 .52-1 .6 u m 980 nm Yb, Dy, Pr, v, CdSe Er 1.52-1 .6 u m 1480 nm Pr, Sm Er 1-52-1.6 u m 800 nm Nd, Dy, Tm, v, Cdse Nd 1 .25-1 .35jU m 800 nm Dy, Er, Tm, v, CdSe Pr 1.25-1 .35/i m 1000 nm Dy, Er, 丫b， V 吸收值與波長之關偽曲線被使用來選取稀土族離子以 及、過渡金驅族（釩）離子。硒化鋪應存在於吸收光娥中以 形成微結晶。 9 (請先《讀卄面之注意事邛再填寫本頁) 經浒部屮央梂"局乃工消"合作杜卬" 各種光纖製造技術被使用於製造摘雜以稀土金屬離子 之吸收光纖。說明於底下之處理過程為製造標準通訊光纖 預製件處理方法之一種變化。處理過程能夠加以配合使得 在製造吸收光纖時，其模場直徑應匹配於輸出通訊光雑之 模場直徑，增益光纖楔場直徑或介於該光娥模場直徑之中 間一種模場直徑，視吸收光娥所要被迪接糸統中之處理過 程而決定。 假如太多稀土族元素挥雜劑被加入至探雜以二氧化鍺 之矽石心馘中，則心蕊將形成結晶。該高含麗之稀土族金 屬擬雜劑能藉由加入三氣化二鋁至心蕊中而不普使心蕊玻 璃産生結晶。 整個吸收光織之心蕊/S蹰區域並不需要加入摻雜劑 ，而只傳遞980nm光線之部份則加入擬雜劑。對標準單模 光繊而言，大約90%之 980nm光線被傳遞於心蕊中。因此 鼷該只在心馘中加入充分之P雜劑或在心蕊及阐_心蕤四 週一薄層之包層内加摻入雜劑。為了在加入鉼擦雜劑光撖 襄· 本纸張尺度適用中Η Η家«5平（CNS)们規格⑵0X297公甘） A6 B6 五、發明说明（f) 放大器中有良好之性能，一米長光繊在波長為1 536nm訊號 操作情況下目標損耗為小於0 05dB，即在波長為1 536|<1|71時 光纖衰減值為50dB/ Km,將可達到預期目標。 吸收光纖放置之另外一種排列顯示於謹2中，在該圖 中各元件與丨圖1中相類似之元件以相同之參考號碼來表示 。由於吸收光纖被連接至通訊光織22’上，假如其接頭損 耗為最小，則該光網之楔場直徑應該相匹配。耦合器構件 2 V能夠被使用來提供相當低損耗之連接於增益光纖1 〇’ 及吸收光纖1 9’之間。 假如吸收光纖Μ直接連接至增益光纖1 〇及傳送光纖22 上（而沒有耦合件 >,則吸附光繊之模場直徑應在界於增 益及傳送光纖模場直徑之間。 在画3中，輸出锅合構件由詋明於先前所提到Hal 1等 人之美國第671 075號專利申請案中所說明之波長區分多工 光纖耦合器23所構成。耦合至耦合器光纖25_入端所有光 能之99%波長為 λ s之訊號光能被耦合至耦合器光纖26之 輸出端，因而只有大約5%波長為λ Ρ之抽運光能被耦合至 光織26上。由於耦合器大量衰減抽蓮光能並踽合至光纖22 ’,需要一段相當短之吸收光纖24以完全地將波長為 λ ρ 之抽蓮光能去除 本發明光線衰減光纖構件亦囘時有用於光濰放大器中 ，而該放大器使用另外一種抽運線路。在圖4反向油運之 裝置中，其中與圖1相類似之元件以相冏之主要棼考數字 來表示，增益光纖1 〇’利用吸收光纖1 9’連接至輸人光纖 本纸张尺度適用中國Β家標iMCNS>T4規ta(2IOx297公分） 8 (讣先Μ"卄面之注意事邛再4艿本頁) ^. 經汧部屮央標"-局Ν工""合作杜卬製 200561? A6 B6 五、發明説明（9 ) 1 4’上。波長為 λ p之抽蓮光線利用耦合器39而耦合至增 益光纖1 上，該耦合器亦將放大之訊號耦合至輸出光纖 22’。在該項實施例中，吸收光纖將去除抽運光能，該抽 運光能將通過光纖1V並朝向訊號光源傳播。 在圖5雙重端部組件中.耦合器40將耦合輸人通訊光 纖42之訊號以及第一光源41之抽運光能至增益光繊43a上 ,.如同利用圖1菁施例所說明的。耦合器46耦合第二抽蓮 光源47之抽蓮光能至增益光纖43b_h。波長為λ ^之 輸出訊號利用耦合器46由增益光鍋43b硝合至輸出通訊光 纖50上。吸收光纖模場1徑與增益光織模場1徑大體上相 匹配，該吸收光纖連接於兩段增益光娥之間。在吸附光纖 不存在時，由光源41發出之剩餘油運光線將利用耦合器46 由增益光纖锶合至光源47上，因而對抽運光源47操作有負 面之影锻。吸收光娥問愫地保護油運光源41而去除由光源 47供應至增益光_中之光線。 訊號首先導人增益光娥43a,由於在該段增益光纖中 放大作用而導入增益光辦43b之訊號振幅較在增益光_ 43 a處之振幅增強許多。油運光能在增益光纖43b段中每頌位 長度以較大比率被吸收，因此增益光纖43b之長度$!U曾益 光纖43a短。 加入練摻雜劑之吸收光纖適合與加入餌摻雜劑之光雜 放大器合併使闬並a能夠利用美阈第7 1 5348號專利f丨ί請案 之方法來製造出。第一觸之玻璃頼粒由採雜以重爾1七9.7 %二氧化鍺之矽石所構成並被沉積在錐形化之心軸上·，該 (請先閃讀卄面之注意事項再填宵本頁) .¾. ，線· 本紙ifc尺度適用中國®家楳iMCNS)甲4規格（210XZ97公贷） A6 B6 20056? 五、發明説明（P) 心軸平均直徑為6mm。一層非常薄之二氣化矽顆粒層被沉 楨在第一靥表面上以形成茵徑為6 · 3cm，長度為70cm，密度 為〇 . 41 g/cc之多孔性預製件被冷卻，並ώ心軸移出並浸入 於1000毫升丙酮溶液中，溶液中含有1公克硝酸鏡。加入 總摻雜劑之多孔預製件加以乾燥以及逐漸地插入固結高溫 爐中，在該處預製件被脫水以及固結。最高溫度為149〇C ,,其位於高溫爐中央縱向區域中，如美_第4165233號專 利所說明的。在固結過程中，含有7〇sccm (毎分鐘標準公 升）氯氣及1 200sccmil氣之混合氣體流入至預製件中央洞 孔，該洞孔係心軸移去後所形成的。含有401 Pm (每分鐘 公升）氣氣之沖洗性氣體由高溫爐底部往上流動。己固結 之預製件被放置於油拉高溫爐中.在該處兩端之孔徑被去 除。管狀物體之底端被加熱至1900T:以及被油拉形成5mm 霄心玻璃心蕊桿，該心絲桿被切斷為數段。其中一段被放 置於工作床上，其主要功能為當作一心軸以及53.3mm外徑 之二氛化矽包層粉饜被沉楫在心軸上。所生成之最終多孔 預製件逐漸地插入固結高溫爐中，其最高溫度為1 49〇t， 在該處預製件被固結以形成油拉毛0$。在固結過程中，20 slpmE氣以及200sccm氮氣之混合氣體:流經高溫練。油拉 毛呸被抽拉形成為外徑為125" m之光嫩η在抽拉過程中光 纖塗上250// m丙烯酸氨基甲酸酯塗料。 所生産光纖之斷面顯示於圖6中。心蕊6 1之有效階躍 折射率半徑為4.1 " rru最大心蕊祈射率差偵△為0.00554 ，以及有效階躍折射率差值△為〇. 〇〇44。在光纖含緣榉雜 本纸張尺度適用中Η因家样孕（CNS)T4規ff}(2IOx297公坫） 2 J— (請先閱ί*1ί面之注意本Jli再填寫本页) .Λ1· 20056?

A6 BG 五、發明說明（11 ) {請先W讀卄面之注意事項再垠艿本百) 劑區域中三氣化二總之平均濃度為870ppm ( 290ppm三價錄 > 。光纖含有三氣化二鏡摻雜劑部份之半徑以谎線53來表 示。在圍嬈箸心蕊6 1之包層62區域中三氣化二繾之存在會 增加光纖60對光線之衰減，因為小部份光能傳播於光娥之 該區域中。 加入緣摻雜劑光纖之頻譜衰值被顯示於_ 7中。在抽 運·光線波長為980nm時衰減偵為1 6dB/ m,而訊號波長為1 . 5« m|咐近處之衰減值為 0 · 01 dB/ m . —段1 0米長之光纖以 不同程度之波長為980nm輸入光能傳送被顯示於圖8中。橫 座標代表供睡至光頫之電流，該光源將耦合至被最測光繊 之輸入端。在輸入光能為20mw處，由1 0米畏之光織輸出光 能Pt為小於20/i w„在相當高最波長為980nm之光線傳播於 光纖中時，其顯示出銬之吸收仍然為顯箸的以及無法去除 顔色。 在光餓放大器中一段1 〇米長含有鏡擰雜劑之趿收光繊 被連接於含有鉗探雜劑增益光鐵及通訊光繊之間，含總擦 雜劑光纖以及兩個接頭在訊號波長為λ 3時所量測到之插 入損耗為〇. 5dB〃含鉗以及雉光澉間連接處之模埸良徑之 不相匹配情況大約為1 : 2,以及含拷光織之模長直徑大體 上與通訊光_槔畏1桦相匹配。 此將與使用大型光學裝霄比較，例如彩色玻璃滹波器 在其中位於濾波器兩端之對準光學裝冒通常導致之損耗為 0.5dB ,以及額外之損耗而該額外損耗偽由於濾波器表面 之反射以及滹波器玻璃中之雜質所致η 本紙张尺度適爪中SS家標半（CNS>T4規怙（210x297公分） 五、發明説明（12·)

A6 BG 2 1» 經濟部十央櫺^-岛灼工消.'*1=合作社印!^ 圖3吸收光纖耦合器有用於由光學波導锅合器輸出端 中去除不想要之光線。_ 9顯示出掲示於美國第4765702專 利中之平面耦合器60。基板61包含一些溝槽以將光繊尾辮 對準光學波導路徑62及63,該路徑在耦合區域64中相當地 靠近以使光線在其間耦合。光纖尾辮為短長度之光雜，通 常大約為1米之長度.該光纖連附至基板上以將锅合器連 接至系統中之光纖,，光學路徑之光舉特性、锁合區域之長 度以及耦合區域中光學路徑之間距能夠加以控制而使得波 長為人3及λ b之光線由光绱尾辮65導入光學路徑62中，至 少9996波長為 λ a之輸入光線能夠連續傳播於路徑62中， 以及99%波長為 λ b之光線耦合至路徑63中f.如前面所説 明，對1%波長為λ a及λ b殘餘光線分別傳播於光繊尾辮 67及66中為不想要的。這榫不想要之情況能夠利用形成耦 合器60使光纖璀辮66及67能夠分別吸收波長為λ b及λ *之 光線而加以防止。 前面所說明之耦合器對現有通訊条統具有優點，在該 糸統中耦合器在1 3〇〇nm；i 1 550nm噶將訊號分離。機雜2劑 蹐、釤、鉗及其混合物當傳送波長為1 300nm光線時能吸收 1550nm之光線，以及擦雜劑鏑及釩吸收1 300nm光線以及發 射1550nm之光線。 這項安排亦可暱用於多包槠光學耦合器中，其掲示於 美國第4931076及4979972號專利中以及融合雙錐肜耦合器 中，該耦合器說明於美國第437 7403及44262 15號專利中， 其被示意性地被表示於圖1 〇中之耦合器70。所有網合至網 {請先«讀卄面之注i:事Jfi再填艿本ΪΓ) .^_ 本纸張尺度逋坷中0®家標準（CNS)ip4視格（2丨0><297公好） 2〇〇SiV?

A6 13 G 經濟部中处櫺肀局0工消''"作社印製 五、發明說明（G) 合器光纖輸入端之所有光線λ a+ λ b中Χλ a光線連鑛傳播 至耦合器光纖71之輸出端，以及y λ b被繙合至耦合器光餓 72,而X及y代表所有在該波長之所有光能。只有波長為入* 之1— X光能被耦合至光纖72以及波長為λ b之1 一 y光能傳 導於耦合器光纖7 1之輸出端耦合器光纖72為吸收光Μ該 光纖對波長為λ a之光線大II衮減而傅禺光線之波長為入b 。.吸附耦合器光纖72由耦合器70延渖出相當一段距離以作 為光娥尾辮。假如波長為λ a之光能亦將由耦合器能得到 ，一短長度73之吸收光繊能夠被融合至耦合器光纖7 1之輪 出端。光鍋73大量將波長為λ b之光線衰減然而在傳導波 長為λ a之光線時並不會衰減在標準耦合器中，x及y至 少為99%以及1 一 X與1 一 y並不大於1% 由於R有柑當少 量不需要之光能出現於耦光器光繊之輸出處，需要柑當短 的吸收光纖以完全將不需要之波長去除。耦合器光繊71以 及吸收光纖73間之接頭儘可能靠近於耦合器，以及吸附光 織功能主要作為耦合器光繊尾辮〃 耦台器光孅71及趿收光網73問之接頭損耗能夠使用圖 1 1耦合器80而大體七去除。耦合器光餓81趿收丨皮長為 λ a 光線。耦合器光纖82由兩條光繊83¾ 84構成，其中被拼接 於在锁合器陷縮區域内之光娥交界處85。光斌84吸收波長 為λ b之光線。 5 1 (請先聞讀"面之注意事邛再填饵本頁) •線·

Claims (1)

1. 六、申請專利範園 A7 B7 C7 D7 4- 經濟部中丧標準局印裝 1.—種光纖光學放大器，其包含一增益光纖，該增益光 纖具有加入活性撈雜劑離子之單模心銶，該活性離子 能夠在包含波長為λ s之預先Μ定頻帶内之光線在以 波長為λ Ρ之光線抽運時産生受激發射；及光線衰減 光纖構件，該構件具有一條含有一種摻雜劑之心蕊，該擬雜劑能夠衰減至少一丨固頻帶内之光線，而該頻帶 包含 λ Ρ之波長，同時並沒有顯著衰減波長為λ S之 光能；以及锅合構件以連接該增益光織至所提及光線衰減光纖構件上Λ « 2 ·依據申謓專利範圍第】項之放大器，其中所提及網合 器構件包含界於光線袞減光繊構件及增益光織間之接 頭。 3. 依據申請專利範圍第2項之放大器，其中所提及光線 衰減光纖構件之模場直徑大體上與增益光織之模場直 徑大體上柑匹配 4. 依據申請專利範圍第1項之放大器，其中所提及光線 衰減光纖構件之模埸直徑大於增益光織之模場直徑， 以及所提及_合器構件S含一斷面尺寸逐漸萝化之光 m 〇 5 .依據申請專利範圍第1項之放大器.其中所提及光線 衰減光繊構件之模場直徑大於增益光纖之模場直徑， 以及所提及耦合器構件包含一倾具有第一及第二耦合 器光織之耦合器，該第一耦合器光斌之模埸莨徑大體 上與增益光繊柑匹配以及第二耦合器光_之模場直徑 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本页 •装· .訂* •線· 甲 4 (210X297 公浚） ^00567 六、申請專利範園 A 7 B7 C7 D7 7 1» -5 經濟部中央標準局印製 與光線衰減光娥構件之模長南榴相匹配.所提及增益 光纖被融合至第一锶合器光》t以及光線衮減光繊搆 件被融合至第二耦合器光纖t 6 .依據申請專利範圍第1項之放大器，其中所提及光線 衰減光繊構件之祺場直徑大於增益光繊之模場直徑， 以及岍提及耦合器構件包含伞少一條輸入光娥（¾辮以 及至少一條輸出光猢尾辮之光燦耦合器，該輸入光纖 尾辮被融台至增益光鐵上以及光線衰減光繊構件由輸 出光緲尾辮所構成。 7 ·依據申請專利範厲丨第1項之放大器，其中所提及光線 衮減光纖構件之換場負徑大於增益光掰之模場負徑， 以及所提及耦合器構件包含一 具有第一及第二锶合 器光纖之耦合器，該光娥沿箸其長度之一部份被放置 非常靠近在一起以形成一耦合區域，在該耦合區中光 能耦合於光雛之間，所提及第一耦合器光娥被融合至 增益光纖上，Ρ；τ提及光線衰減光纖構件由第二锁合器 光繊所構成。 β ·依據申請專利範圃第1項之放大器，其中所提及增益 光繊具有第一及第二增益光纖段，苺一段具有第一及 第二端部，以及所提及耦合_件包含接頭以分別連接 光線衰減光纖構件端部至增益光繊段之第二端部，放 大器更進一步包含導弓丨油運光能至增益光纖各.段之第 一端部内.. 9 .—種光繊光學放大器糸統，該糸統包含 ('L?先閲請背面之注意事巧再填寫本頁 .¾. •訂· .線. f 4(210X297 公廣） Cl _.___D7 六、申請專利範園 8 1 經濟部中央操準局印製 一增益光纖，該增益光纖具有加入活性探雜劑離子之 單楔心蕊，該活性離子能夠茌包含波長為λ s輸入訊 號之預先選定頓帶内之光線在以波長為^ ρ之光線抽 運時産生放大之訊號受激發射；及 輸入訊號構件，以導引波長為 λ s之光能進入增益光 纖之一端； 抽蓮光源構件，以導引波長為 λ P之光能進入增益光 繊之一端以連拷.光線衮減構件至增益光纖遠離抽連光 V.丨 源之一端上? 光線衰減光纖構件，該構件具有一條含有一種_雜劑 之心蕊，該擦雜劑能夠衰減至少一 fl肖頻帶内之光線， 而該頻帶包含 λ P之波長，丨司時並沒有顯箸衰減波長 為λ S之光能；以及 耦合構件以連接該增茲光_至所提及光線衰減光繊構 件h。 11 ·依據申請專利範圍第10項之放大器，其中所提及第一 絹合器光纖之模場直徑大體h與增益光纖構件之模場 直徑大體上柑匹配，以^小於第二耦合器光娥之模場 直徑， 1 2 .依據申請專利範圍第9項之放大器，其中所提及增益 光織具有第一及第二端部，該锁合構件為光線衰減光 纖構件一端部及增益光織第一端部間之接頭，所提及 訊號光源搆件掖耦合至光绵衰減光绱構件另一端部， 該端部是在增益光縱柑異之一端，以及光網光舉網合 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· .線. 甲 4 (210X297 公廣) 200567 A 7 B7 C7 D7 六、申請專利範圊 7 J— 9 1— 經濟部中央標準局印製 器構件具有第一耦合器光娥，其第一端部被連接至增 益光纖第二端以及該光娥第二绱部被耦合至抽運光源 構件上，所提及耦合器構件具有第二耦合器光濰以連 接至輸出通訊光織上，該耦合器光繊之一部份被放置 成光線傳遞與波長有關之關偽，因而大部份波長為λ S 之光能耦合於第一及第二耦合器光_之間，以及被導 引第一耦合光餓中大部份波長為 λ Ρ之光绵能鼉在第 一耦合器光繊中保持不變 1 3 .依據申請專利範圍第1 2項之放大器，其中所提及第一 耦台器光娥之模場直徑大體上與增益光織構件之模埸 直徑大體上相匹配，以及小於第二锅合器光娥之模場 直徑。 1 4 .依據申諳專利範阓第9項之放大器，其中所提及耦合 構件為光線衰減光_溝件一端部及增益光緲第一端部 間之接頭，所提及耦台構件更進一步包含輸出通訊光 繊，該光繊被連接至光線衰減光娥構件上，該光線衰 減光繊構件模長直徑在增益光纖及輸出通訊光餓之間。 1 5 ·依據申謓雩利範圍第9項之放大器，其中所提及增益 光纖包含一加入餌摻雜劑之心蕊，光線衰減光繊構件 S含加入錄擦雜劑之光縱，λ ρ波長為980nm以及 λ s 波長偽在1 525及1 560nm之頻帶内 1 6 —種光學訊號耦合器，該锁合器包含 一倾具有折射率為的之苺質玻璃物體，該玻璃物體具 有兩個在相異兩端之端部以及中間區域， -先閲請背而之注意事項再填寫本页 •襄· .訂. .緣 f 4 (210X297公沒) A7 B7 C7 D7 經濟部中央標準局印焚 六、申請專利範圍 第一及第二耦合器光纖，該光織縱向延沖通過該延伸 物體，毎一條光纖具有一心銶，該心蕊由折射率小於 Π3之包層所圍嬈箸，光纖沿#基質玻璃之中間區域被 融合在一起，光繊心蕊在中間區域處較在兩端處被放 置更加;靠近在一起，因而形成一耦合區域，在耦合區 域中光能網合該光娥之間，耦合作用與波長有關而使 得傳播於第一光織中大部份波畏為 λ s之光能耦合至 第二光繊中，以及大部份導入至第一光纖内波長為λ P 之光能在第一光嫩中保持不變，第二光纖包含一種能 吸收波長為λ Ρ光線之探雜劑 1 7 .依據申諝專利範阚第1 6項之放大器，其中所提及第二 耦合器光锹包含兩段光餓，該兩段光雜在基質玻璃之 中間區域内部融合在起，其中一段光纖钽含一様能夠 t 吸收波長為λ p光绵之擬雜劑。 1\1 依據申請專利範圍第1 6項之放大器，其中所提及第二 耦合器光織模場直徑較第一耦合器光_之模場直徑小。 1 9 ·依據申請專利範圍第1 2項之放大器，該放大器更進一 步包含一光銷尾辮並連接至第一耦合器光掰之一端， 所提及光娥堪锨包含能夠吸收波長為λ 3之P雜劑I。 2〇 . —種光學訊號耦合器，該耦合器包含 一基板，該基板表而包含至少有第一及第二光學丨皮胃 路搜，該波導路徑沿著耦合區域柑當靠近在一 @ 1衍@ 使光線耦合於該路徑之間，耦合作用與波長有113 ®昕i 使引導進人第一路徑波長為λ s之光能锅合至第二路 δ 1· (-先閲讀背面之注意事項再填辑本頁) •装. •訂· •線* 甲 4(2l〇X 297公发） C7 _______D7 六、申請專利範® 5 Τ— -1 2 徑•以及導入至第一路徑内波長為λ P之光能在第一 路徑中保持不變，以及第一與第二光繊尾辮掖固定至 基板上並分別與第一與第二路徑對準，使得傳播於第 一及第二路徑中光線亦分別傅播於第一與第二光绱尾 辮中，該第二光繊尾辮包含一榑能夠吸收波長為λ ρ 光線之擦雜劑.. 2 1 _依據申請專利範圍第彳6項之放大器，其中所提及第一 光繊尾辮包含一锺能夠吸收波長為 λ s光線之_雜劑 ff?先閲謂背面<注意事項再填寫本页) 經濟部中央標準局印製 ..............................疼 74(210X297 公沒）