发明名称 无偏振感受性干涉式光纤感应的分波分时多工装置
摘要 一种无偏振感受性干涉式光纤感应的分波分时多工装置,其在光源与感应器阵列之间的输入引线光纤配置一掺铒光纤放大器串,做为功率放大放大之用,以及在感应器阵列的输出端与接收器之间的输出引线光纤配置另一掺铒光纤放大器串,做为线上放大之用。当应用于数个波长之光源时,可以利用密分波多工器来将各个波长的光源合成后,再给掺铒光纤放大器串放大。放大后再出另一密分波多工器分解。
申请公布号 TW476419 申请公布日期 2002.02.11
申请号 TW088205328 申请日期 1999.04.07
申请人 国防部中山科学研究院 发明人 黄世巨;林武文;赵宏隆;洪硕键
分类号 G02B6/293 主分类号 G02B6/293
代理机构 代理人 詹铭文 台北巿罗斯福路二段一○○号七楼之一
主权项 1.一种无偏振感受性干涉式光纤感应器的分时多工装置,包括:一光脉波产生器,用以产生一光脉波;一功率放大掺铒光纤放大器,接收该光脉波,并且由该功率放大掺铒光纤放大器输出该光脉波之放大讯号;一第一光带通滤波器,分别接收与过滤该功率放大掺铒光纤放大器之输出讯号;一三埠循环器,分别具有一第一、一第二与一第三端,该三埠循环器之该第一端接收该第一光带通滤波器之输出讯号;一感应器阵列,耦接于该三埠循环器之该第二端,用以接收该第一光带通过滤波器之输出讯号;一线上掺铒光纤放大器,耦接于该三埠循环器之该第三端,用以接收该感应器阵列之输出讯号;一第二光带通滤波器,分别接收与过滤该线上掺铒光纤放大器之输出讯号;以及一分时多工(TDM)接收器,分别接收该光带通滤波器之输出讯号。2.如申请专利范围第1项所述之无偏振感受性干涉式光纤感应器的分时多工装置,其中该感应器阵列系由复数个不等臂迈克逊干涉仪,且该些不等臂迈克逊干涉仪之两光纤臂均具有法拉第旋转镜之感应器串接所构成。3.如申请专利范围第1项所述之无偏振感受性干涉式光纤感应器的分时多工装置,其中该接收器系一分时多工3X3接收器。4.如申请专利范围第1项所述之无偏振感受性干涉式光纤感应器的分时多工装置,其中该接收器系一分时多工PGC接收器。5.如申请专利范围第3项所述之无偏振感受性干涉式光纤感应器的分时多工装置,其中该分时多工3X3接收器更包括:一三埠循环器,分别具有一第一、一第二与一第三端,该三埠循环器之该第一端接收该该光带通滤波器之输出讯号;一具有3X3光纤耦合器不等臂补偿干涉仪,其两光纤臂均具有法拉第旋转镜,该3X3光纤耦合器之一光纤引线用以接收该三埠循环器之该第二端的输出讯号;一第一、一第二与一第三光接收器,用以分别接收该3X3光纤耦合器之另外两条光纤引线之输出讯号与该三埠循环器之该第三端之输出讯号;一取样保持电路,用以皆收该些光接收器之输出讯号;一时间延迟产生器,耦接于该取样保持电路,用以产生一时间延迟讯号给该取样保持电路,使之将该些光接收器之蝓出讯号取样;以及一3X3解调器,用以接收与解调该取样保持电路之输出讯号。6.如申请专利范围第4项所述之无偏振感受性干涉式光纤感应器的分时多工装置,其中该分时多工PGC接收器更包括:一具有2X2光纤耦合器之不等臂补偿干涉仪,其两光纤臂均具有法拉第旋转镜,该2X2光纤耦合器之一引线光纤用以接收该光带通滤波器之输出讯号;一光接收器,用以接收该2X2光纤耦合器之另一引线光纤之输出讯号;一取样保持电路,用以皆收该光接收器之输出讯号;一时间延迟产生器,耦接于该取样保持电路,用以产生一时间延迟讯号给该取样保持电路,使之将该光接收器之输出讯号取样;一PGC解调器,用以接收与解调该取样保持电路之输出讯号;以及一载波讯号产生器,用以产生一载波讯号,分别耦接到该PGC解调器,系做讯号解调之用,与该不等臂补偿干涉仪之一光纤臂之PZT相位调变器上,以产生载波相位讯号。7.如申请专利范围第1项所述之无偏振感受性干涉式光纤感应器的分时多工装置,更包括一输入引线光纤,耦接于该第一光带通滤波器与该三埠循环器之间,以及一输出引线光纤,耦接于该线上掺铒光纤放大器与该三埠循环器之间。8.一种无偏振感受性干涉式光纤感应器的分波分时多工装置,包括:复数个光脉波产生器,用以产生复数个光脉波;一第一密分波多工器,用以接收该些光脉波产生器所产生之该些光脉波,并且输出一第一合成光脉波;复数个功率放大掺铒光纤放大器,各该些功率放大掺铒光纤放大器分布于一输入引线光纤上,该些功率放大掺铒光纤放大器之第一个系接收该第一合成光脉波,并且由该些功率放大掺铒光纤放大器之最后一个输出该第一合成光脉波之放大讯号;一第二密分波多工器,用以接收该第一合成光脉波之放大讯号,并且输出与该些光脉波对应之复数个第一放大光脉波;复数个光带通滤波器,分别接收各该些第一放大光脉波;复数个三埠循环器,分别具有一第一、一第二与一第三端,各该些三埠循环器之该第一端分别接收各该些第一放大光脉波;复数个感应器阵列,分别耦接于各该些三埠循环器之该第二端;一第三密分波多工器,用以接收各该些三埠循环器之该第三端所输出之讯号,并且输出一第二合成光脉波;复数个线上掺铒光纤放大器,各该些线上掺铒光纤放大器分布于一输出引线光纤上,该些线上掺铒光纤放大器之第一个系接收该第二合成光脉波,并且由该些线上掺铒光纤放大器之最后一个输出该第二合成光脉波之放大讯号;一第四密分波多工器,用以接收该第二合成光脉波之放大讯号,并且产生复数个第二放大光脉波;复数个光带通滤波器,分别接收各该些第二放大光脉波;以及复数个分时多工接收器,分别接收各该些光带通滤波器之输出讯号。9.如申请专利范围第8项所述之无偏振感受性干涉式光纤感应器的分波分时多工装置,其中各该些感应器阵列系包括复数个不等臂迈克逊干涉仪,且其两光纤臂均具有法拉第旋转镜之感应器串接所构成。10.如申请专利范围第8项所述之无偏振感受性干涉式光纤感应器的分波分时多工装置,其中各该些接收器系一分时多工3X3接收器。11.如申请专利范围第8项所述之无偏振感受性干涉式光纤感应器的分波分时多工装置,其中各该些接收器系一分时多工PGC接收器。12.如申请专利范围第10项所述之无偏振感受性干涉式光纤感应器的分波分时多工装置,其中该分时多工3X3接收器更包括:一三埠循环器,分别具有一第一、一第二与一第三端,该三埠循环器之该第一端接收该该光带通滤波器之输出讯号;一具有3X3光纤耦合器不等臂补偿干涉仪,其两光纤臂均具有法拉第旋转镜,该3X3光纤耦合器之一光纤引线用以接收该三埠循环器之该第二端的输出讯号;一第一、一第二与一第三光接收器,用以分别接收该3X3光纤耦合器之另外两条光纤引线之输出讯号与该三埠循环器之该第三端之输出讯号;一取样保持电路,用以皆收该些光接收器之输出讯号;一时间延迟产生器,耦接于该取样保持电路,用以产生一时间延迟讯号给该取样保持电路,使之将该些光接收器之输出讯号取样;以及一3X3解调器,用以接收与解调该取样保持电路之输出讯号。13.如申请专利范围第11项所述之无偏振感受性干涉式光纤感应器的分波分时多工装置,其中该分时多工PGC接收器更包括:一具有2X2光纤耦合器之不等臂补偿干涉仪,其两光纤臂均具有法拉第旋转镜,该2X2光纤耦合器之一引线光纤用以接收该光带通滤波器之输出讯号;一光接收器,用以接收该2X2光纤耦合器之另一引线光纤之输出讯号;一取样保持电路,用以皆收该光接收器之输出讯号;一时间延迟产生器,耦接于该取样保持电路,用以产生一时间延迟讯号给该取样保持电路,使之将该光接收器之输出讯号取样;一PGC解调器,用以接收与解调该取样保持电路之输出讯号;以及一载波讯号产生器,用以产生一载波讯号,分别耦接到该PGC解调器,系做讯号解调之用,与该不等臂补偿干涉仪之一光纤臂之PZT相位调变器上,以产生载波相位讯号。图式简单说明:第1图绘示使用PGC解调器之光放大TDM-PIFOMIS系统的架构示意图;第2图绘示量测本创作之做为功率放大掺铒光纤放大器在TDM-PIFOMIS系统上的贯验架构图;第3图绘示量测本创作之做为线上掺铒光纤放大器在TDM-PIFOMIS系统上的实验架构图;第4图绘示一组典型的在TDM-PIFOMIS系统上三个不同位置接收到的光脉波示意图;第5图绘示在TDM-PIFOMIS系统中没有使用EDFA,且光脉波之ER値为最佳化33dB时,一频率为200Hz之解调讯号的输出频谱;第6A图与第6B图分别显示出第2图中功率放大EDFA与第3图中线上EDFA在不同的输入光脉波波峰功率情况下之输出波峰功率及光学增益形成的个别曲线图;第7A图与第7B图分别显示EDFA做为功率放大与线上放大器时,在不同的输入光脉波波峰功率情况下之输出光脉波消光比値(ER)及解调讯号的相对相位杂讯(RPN)形成的个别曲线图;第8图绘示依据本创作之无偏振感受性干涉式光纤感应器的分波分时多工装置的第二实施例架构示意图,其使WDM/TDM混合运用在PIFOMIS系统上,其中接收器使用的TDM-PGC接收器;第9图绘示使用3X3解调器之TDM-PIFOMIS系统的架构示意图,其结构除了接收器部分外,其余与第1图之结构相同;以及第10图绘示依据本创作之无偏振感受性干涉式光纤感应器的的分波分时多工装置之第二实施例另一架构示意图,其使WDM/TDM混合PIFOMIS系统,其中接收器使用TDM-3X3解调器。
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