发明名称 与功率相关回授之光学放大器
摘要 一种光学放大器包含光学回授谐振雷射凹腔(OFRC),其包含功率相关损耗元件(PDLE),其特点在于当入射于 PDLE雷射功率提高时凹腔损耗降低。具有PDLE之OFRC分别对WDM放大器或单一频道功率均等化放大器(PEA)提供光学增益控制或光学功率控制。lxNxN WADM连结加入多于一个之放大器,至少一些放大器共同也使用泵运光源,及一种方法在单一频道光学放大器中控制暂时性功率变化或在WDM光学放大器中减小DC增益误差,该放大器在输入处施以动态性变化之操作条件。
申请公布号 TW459449 申请公布日期 2001.10.11
申请号 TW089100569 申请日期 2000.01.12
申请人 康宁公司 发明人 道格华仑豪耳;奇革詹库力;他母威连麦那马拉;王查志
分类号 H04B10/17;H04J14/02 主分类号 H04B10/17
代理机构 代理人 吴洛杰 台中巿太原路二段二一五巷一弄八号
主权项 1.一种波长加入/耦出多工(WADM)放大光学传送之连 结,其包含: MinxNout解多工器,其中Min≧1以及Nout>1; N条加入及/或耦出讯号传播路径,其每一条路径具 有一个端部耦合至一个Nout端埠; 光学放大器,其具有增益介质位于N条加入及/或耦 出光学讯号传播路径之至少一条路径内;以及 NinxZout端埠多工器,其中Zout≧1,其中N条路径之每一 条之另外一端耦合至一个Zout端埠; 其中特点在于: 每一光光学放大器包含光学回授谐振雷射空腔耦 合至增益介质;以及 功率相关损耗元件位于每一光学回授谐振雷射空 腔内,其呈现出渐减损耗为渐增入射雷射光线强度 之函数,该光线进入功率相关损耗元件。2.依据申 请专利范围第1项之连结,其中功率相关损耗元件 至少为一个主动性构件以及被动性构件。3.依据 申请专利范围第2项之连结,其中主动性构件包含 光线强度模组以及回授控制。4.依据申请专利范 围第2项之连结,其中被动性构件包含饱和吸收器 。5.依据申请专利范围第4项之连结,其中饱和吸收 器为掺杂稀土族元素之光纤。6.依据申请专利范 围第4项之连结,其中饱和吸收器为一段掺杂铒之 光纤.。7.依据申请专利范围第2项之连结,其中光 学回授雷射空腔为环状空腔。8.依据申请专利范 围第2项之连结,其中光学回授谐振雷射空腔为线 性空腔。9.依据申请专利范围第7项之连结,其中光 学雷射空腔藉由波长选择性耦合器耦合至增益介 质以耦合激励波长进入光学回授谐振空腔。10.依 据申请专利范围第9项之连结,其中激励波长传播 于光学回授谐振空腔,其与输入至光学讯号相同方 向。11.依据申请专利范围第1项之连结,其中增益 介质为掺杂铒之光纤。12.依据申请专利范围第11 项之连结,其中掺杂稀土族元素光纤为掺杂铒之光 纤。13.依据申请专利范围第1项之连结,其中更进 一步包含泵运光源耦合至一组多个光学放大器均 在传播路径中以提供激励能量至该放大器。14.依 据申请专利范围第13项之连结,其中泵运能源为光 源。15.依据申请专利范围第13项之连结,其中泵运 光源为电流能源。16.依据申请专利范围第1项之连 结,其中更进一步包含WDM光学放大器耦合至解多工 器于连结输入端,其中WDM光学放大器包含一个光学 回授谐振雷射空腔以及一个功率相关损耗元件。 17.依据申请专利范围第1项之连结,其中光学放大 器为单一频道放大器。18.依据申请专利范围第1项 之连结,其中光学放大器为WDM放大器。19.一种光学 放大器,其包含: 增益介质; 泵运光源耦合至增益介质; 一个光学回授谐振雷射空腔耦合至增益介质;以及 功率相关损耗元件位于光学回授谐振雷射空腔内, 其呈现出减小损耗为输入至功率相关损耗元件渐 增入射雷射光线强度之函数。20.依据申请专利范 围第19项之放大器,其中放大器为WDM放大器,其主要 特征在于放大器在放火器输入端部施以动态性变 化之操作条件,其在放大器输出处产生增益误差, 因而光学回授谐振雷射空腔呈现出动态性变化之 损耗或增益为动态性变化操作条件之函数以改善 增益误差。21.依据申请专利范围第19项之放大器, 其中放大器为单一频道放大器,其主要特征在于放 大器在放大器输入端部施以动态性变化之操作条 件,其在放大器输出处产生输出功率变化,因而光 学回授谐振雷射空腔呈现出动态性变化之损耗或 增益为动态性变化操作条件之函数以补偿输入功 率变化。22.依据申请专利范围第19项之放大器,其 中功率相关损耗元件包含至少一个主动性构件以 及被动性构件。23.依据申请专利范围第22项之放 大器,其中主动构件由光线强度调制器以及回授控 制所构成。24.依据申请专利范围第22项之放大器, 其中被动性构件由饱和吸收器所构成。25.依据申 请专利范围第24项之放大器,其中饱和吸收器为掺 杂稀土族元素之光纤。26.依据申请专利范围第19 项之放大器,其中饱和吸收器为一段掺杂铒之光纤 。27.依据申请专利范围第19项之放大器,其中光学 谐振雷射空腔为环状空腔。28.依据申请专利范围 第19项之放大器,其中光学谐振雷射空腔为线性空 腔。29.依据申请专利范围第19项之放大器,其中光 学谐振雷射空腔藉由波长选择元件耦合至增益介 质以耦合激励波长进入光学回授谐振雷射空腔。 30.依据申请专利范围第27项之放大器,其中激励波 长传播与输入光学讯号为相同方向。31.依据申请 专利范围第19项之放大器,其中增益介质为掺杂稀 土族元素之光纤。32.依据申请专利范围第31项之 放大器,其中掺杂稀土族元素光纤为掺杂铒之光纤 。33.依据申请专利范围第19项之放大器,其中泵运 能源为光源。34.依据申请专利范围第19项之放大 器,其中泵运能源为电流能源。35.依据申请专利范 围第19项之放大器,其中增益介质为半导体。36.一 种在单一频道光学放大器中控制暂时性功率变化 或在WDM光学放大器中减小DC增益误差之方法,该放 大器在输入处施以动态性变化之操作条件,以及包 含一个OFRC耦合至具有输出功率放大器之增益介质 ,该功率动态性地决定于操作条件,该方法包含步 骤为当OFRC入射输出功率增加时减小OFRC空腔损耗, 或相反情况,因而放大器增益介质动态性地变化以 减少放大器中增益或功率变化。37.依据申请专利 范围第36项之方法,其中当OFRC入射输出功率增加或 减小时将分别地减小或增加OFRC空腔损耗,及包含 在OFRC内提供适当饱和吸收器,其特征在于OFRC入射 于饱和吸收器之输出功率提高时,吸收器损耗减小 。图式简单说明; 第一图为示意性地显示出传统1xNx1 WADM连结,其具 有单一输入及输出之放大器; 第二图为示意性地显示出传统1xNxN WADM连结,其具 有功率均等化放大器(PEA)以及共用泵; 第三图A为本发明没有PDLE两条不同讯号频道数目 之增益与波长曲线; 第三图B为本发明具有PDLE两条不同讯号频道数目 之增益与波长曲线; 第四图为本发明具有OFRC放大器示意图,其包含本 发明PDLE实施例; 第五图为本发明实施例PDLE之OGC雷射入射雷射功率 与功率相关损耗之曲线图; 第六图为两组OGC放大器放大光学讯号波长与增益 数据之曲线图,当OGC空腔损耗为固定値(只有VOA)时 以及当OGC空腔含有本发明实施例之PDLE; 第七图为当本发明实施例放大器在OGC空腔中具有 固定损耗以及PDLE一组八个讯号频道当七个频道与 一个频道耦出情况下由OGC放大器所放大之增益误 差与波长曲线图; 第八图为两条暂时性增益误差与时间比较曲线图, 具有本发明PDLE或不具有PDLE之OGC放大器,残余频道 耦出以及加入之情况;以及 第九图为单一频道放大器(PEA)三条输出功率与时 之曲线比较图,其不具有控制,固定损耗之光学回 授控制,以及在OFRC中具有PDLE光学回授控制,以及利 用-6dBm功率之1557.2nm频道加入PEA之情况。
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