利用非线性萨格奈克放大器获得平坦增益的系统和方法

摘要

一种在通信系统中应用的提供平坦增益的装置和方法，其中大量不同波长段上的光信号必须被放大，而同时需将信号的功率维持在一可以接受的范围之内。因为典型光放大器增益作为波长和输入功率函数而不同，不同波长段上的信号会以不同的幅度被放大。因此，在被多次放大的时候，某些信号将会遭到严重的衰减，以至于达到不能再被使用的程度。本发明的平坦增益的装置和方法能使得具有较高功率—增益乘积的信号响应于克尔效应相位移动而被大幅度衰减，这样在经过多级放大之后，全部信号的功率范围趋于一个较小的可接受的输出功率范围。该装置在保持全部信号功率在一个小范围的同时，对于一系列覆盖很宽光谱范围的多个波长信号进行多次放大。相对于信号功率的变化、信号数量的变化、以及在一定程度上放大器泵浦功率的变化，此信号功率范围稳定。另外，相对于装置元件参数在制造上的变化，该装置的设计稳定。该装置以及本发明优选实施为多个非线性Sagnac放大器，其具有非对称地位于干涉环路的掺铒光放大器。

主权项

1、一种用来减少响应于多路输入光信号的多路输出光信号功率差的放大系统，该多路输入光信号具有多路各自相应的光波长和并具有多路各自相应的输入功率，所述放大系统包括：一干涉环路；一耦合器，其耦合到所述干涉环路，用于将所述多路输入光信号耦合至所述环路上，以使输入光信号各自的第一部分沿着所述环路的第一方向传播，并使所述输入光信号各自的第二部分沿着所述环路的第二方向传播，在所述第一和第二部分在所述环路中经过传播之后，所述耦合器将该第一和第二部分相结合以产生多路输出光信号；一放大器，相对于所述环路中心，该放大器在所述干涉环路之中位于一不对称的位置，该放大器有一种增益特性，该增益特性使该放大器在多个光波长上具有多个各自的增益，当这些光部分通过该干涉环路时，所述放大器相对于所述环路中心的不对称位置会引起该输入光信号的所述第一信号部分与所述第二信号部分在功率上的差异，所述第一和第二信号部分在功率上的差异会引起该光纤环路中所述第一和第二信号部分之间相应的克尔效应相位移动，该克尔效应相位移动响应于各个不同输入功率与各个不同增益之间的差异而发生变化，从而引起具有更大增益—功率积的输入光信号的更大克尔效应衰减。