[实用新型]功率等化的光纤元件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种雷射光源模组，特别是一种功率等化的光纤元件。

背景技术

为适应信息容量急速扩充，分波多工传输技术已成为高速光纤传输的主流。光纤元件-光纤雷射在特性上，已被证实具有极窄线宽(Linewidth)与很小波长/温度漂移系数(Δλ/℃)，非常适合作为数字与模拟传输光源。

关于分波多工雷射光源，目前以同时使用多个半导体分布回馈式(DFB)雷射最为被广泛使用，随着传输速提高，对雷射光源的要求为窄频宽、频率稳定度佳且波长精确、以及中高准位的输出功率。DBF雷射阵列(Laser array)可同时作多波道传输，是不错的选择，不过由于是制作在同一个基座上，故无法对波长或光功率稍为偏差的频道作各别调整。考虑光纤雷射源于掺铒光纤的放大自发辐射曲线不平坦，多波道光纤雷射各波道分别Lasing后，输出信号准位可能会高低不平，会造成各信号波长间的输出准位(Power level)以及信号对杂讯比(Signal to noise ratio，SNR)不等，尤其在经过数级光放大器后更为明显，此将明显劣化传输品质。

对多波道光源的选择，先前国外文献有利用各别独立的半导体雷射组成多波道雷射光源，或于同一基座上制作半导体雷射阵列，或串联多个分布回授式雷射阵列，或用两个梳形滤波器(Comb filters)于环形雷射中等方法。详细内容请参考美国专US5,910,962、US5,524,118、US5,600,665、以及US5,721,635等专利案。

然而，上述国外文献上虽曾述及多波道光纤雷射光源的制作方式，然并未在功率等化问题上作克服。在另一方面，国内虽已有学术单位研制出单频道光纤雷射，仍未有作多波道功率等化光源的研究与生产。

因此，针对光纤雷射阵列进行功率等化的研究，便成为学术界及产业界一项相当重要的课题。

发明内容

本新型的主要目的是提供一种功率等化的光纤元件，使多波道光纤雷射各波道的输出信号准位以及信号对杂讯比等化，优化传输品质。

本新型的再一目的是提供一种雷射光源模组。

本新型揭露一种功率等化的光纤元件，其包含：一雷射以产生雷射光；一光隔离器(optical isolator)，其输入端连接至所述雷射；一光分歧器(ratio coupler)，其输入端连接至所述光隔离器的输出端，并具有特定复数个输出端；特定复数个光纤雷射共振腔，每一所述光纤雷射共振腔的输入端连接至所述光分歧器其中一个输出端，以产生特定复数个波道的雷射输出；特定复数个泵激反射光栅，其中每一所述泵激反射光栅连接至其中一个所述光纤雷射共振腔，以使所述复数个波道的雷射输出的功率相等。

本实用新型的重点在于利用共振腔外参数调整法，将所述特定复数个波道的雷射输出调整成等功率。

较佳者，其中所述共振腔外参数调整法系在每一所述光纤雷射共振腔的腔外提供一泵激反射光栅，采用逆向计算法，即先将未修饰的WDM光源输出结果(频道间光信号准位会有高有低)找出，籍以调整每一所述泵激反射光栅的反射率，使得所述特定复数个波道的雷射输出的功率相等。

较佳者，其中所述共振腔外参数调整法系在每一所述光纤雷射共振腔的腔外提供一泵激反射光栅，采用逆向计算法，即先将未修饰的WDM光源输出结果(频道间光信号准位会有高有低)找出，藉以调整每一所述泵激反射光栅的中心波长偏移，使得所述特定复数个波道的雷射输出的功率相等。

较佳者，其中所述共振腔外参数调整法系在每一所述光纤雷射共振腔的腔外提供一泵激反射光栅，采用逆向计算法，即先将未修饰的WDM光源输出结果(频道间光信号准位会有高有低)找出，藉以调整每一所述泵激反射光栅的掺铒光纤的长度，使得所述特定复数个波道的雷射输出的功率相等。

本新型所揭露的功率等化光纤元件具有如下的优点：

(1)使用掺铒光纤雷射产生特定放大波长在1550nm频带，可完全和掺铒光纤放大器光信号放大的频带吻合。

(2)架构便宜：利用N对反射波长相同的光纤光栅作光纤雷射的共振腔反射面，仅需用一颗980nm或1480nm的半导体雷射泵激即可。

(3)体积小：因N条光纤光栅可并联在一起，且只含一颗泵激雷射，故模组很轻便。

(4)温度系数小：以光纤为基础材料的光纤雷射，温度系数仅半导体雷射的1/6，波长可精确控制而不易飘移。

附图说明

图1A是本新型所揭露的并联泵激分光式光纤雷射阵列架构图，前向泵激并联泵激分光式光纤元件；“前向泵激”意谓泵激雷射方向相同于多波道雷射出来的方向；