[发明专利]一种光纤放大器及制作方法及光纤通信系统

权利要求书

1.一种光纤放大器，其特征在于，包括，至少一个泵浦激光器，至少一段增益介质和至少一个集成光器件，所述集成光器件包括多个光输入、输出端口，所述端口直接或间接与所述的泵浦激光器或增益介质连接。

2.如权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述集成光器件由多个光功能元件在自由空间二维或三维集成，实现部分互连或全部互连关系。

3.如权利要求2所述的集成光器件，其特征在于，所述光功能元件包括光纤准直器、光分路器、光隔离器和光波分复用器。

4.如权利要求3所述的集成光器件，其特征在于，所述光功能元件进一步包括：

光探测器、光滤波器、光衰减器、偏振光合束器、光反射器、光环行器、光开关、和/或光调制器。

5.如权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述集成光器件包含如下端口：

光输入端口，包括：

信号光输入端口，用于输入待放大的光信号；

泵浦光输入端口，用于输入泵浦光；

自增益介质端口，用于将已放大的光信号输入所述集成光器件；

光输出端口，包括：

信号光输出端口，用于输出已放大的光信号；

到增益介质端口，用于将待放大的光信号输出到增益介质。

6.如权利要求5所述的光纤放大器，其特征在于，所述集成光器件进一步包含如下端口：

分光端口，用于信号光输入分光、信号光输出分光和/或泵浦光分光；

偏振光合束端口，用于输入合束的偏振光信号；

光探测器输出端口，用作光信号转换为电信号的输出端口；

光衰减器驱动端口，用作驱动光衰减器工作的连接端口。

7.如权利要求5所述的光纤放大器，其特征在于，所述泵浦激光器、增益介质和集成光器件的连接关系为：

泵浦激光器与集成光器件的泵浦光输入端口直接连接；

增益介质与集成光器件的增益介质连接端口直接连接；

增益介质与信号光输入/输出端口经过所述集成光器件内部光功能元件间接连接；

泵浦激光器与增益介质连接端口经过所述集成光器件内部光功能元件间接连接。

8.如权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述集成光器件用于完成：至少一路泵浦光与信号光合波、输入/输出光分路、和反向噪声光隔离。

9.如权利要求5所述的光纤放大器，其特征在于，当所述增益介质为掺铒光纤时，所述集成光器件中的光路包括：

用于处理放大前光信号的光路：光信号从光信号输入端口输入，经过光纤准直器变为平行光束，再经过光分路器分一部分光到光探测器来检测输入光功率，透射过所述光分路器的光依次经过光隔离器、光波分复用器后进入另一个光纤准直器变为聚焦耦合到到掺铒光纤端口输出；泵浦光由所述另一个光纤准直器输入，经光波分复用器反射回来到所述的另一个光纤准直器，聚焦耦合到到掺铒光纤端口输出；和/或，

用于处理放大后光信号的光路：在掺铒光纤中被放大的光信号从自掺铒光纤端口输入，经过光纤准直器变为平行光束后，再依次经过光隔离器、光滤波器及光分路器分一部分光给光探测器，来检测输出光功率，透射通过所述光分路器的光进入又一个光准直器聚焦耦合到光信号输出端口输出。

10.如权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述增益介质包括掺铒光纤。

11.如权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述泵浦激光器包括：980nm波段泵浦激光器和/或1480nm波段泵浦激光器。

12.一种光纤放大器的制作方法，其特征在于：

将多个光功能元件组成一个集成光器件；

把所述集成光器件与泵浦激光器、增益介质连接组合成一个光纤放大器。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述将多个光功能元件组成集成光器件的方法具体包括：

将光纤准直器、光分路器、光隔离器、光波分复用器在自由空间二维或三维集成组合，并配置信号光输入/输出端口、泵浦光输入端口、到/自增益介质连接端口，构成所述集成光器件。