[发明专利]偏振分集光放大

说明书

技术领域

本发明一般涉及光放大器，更具体地，本发明涉及光放大器中的偏振分集。

背景技术

在光纤通信系统中，传播的光信号经常在抵达网络节点时具有未知偏振。例如，抵达光信号的偏振在时间上会无法预测地发生改变。缺乏对抵达光信号的偏振的先期了解使得希望以一种对偏振不敏感的方式来处理这些光信号。为此，用以处理光信号的光学器件通常都构造成偏振不敏感(polarization insensitive)或偏振无关的，即无论输入信号到器件的偏振如何，其都能够提供相当好的性能。

这类应当偏振无关的器件的例子有光学波长转换器和光放大器(OA)。

如果元件是高度偏振敏感的，那么实现该元件偏振不敏感操作的一项技术是利用偏振分集。为在这类器件内(例如在光学波长转换器内)获得偏振分集，已知的是将抵达的光信号分离成两个正交的偏振分量，然后在分离的光学波长转换介质内处理这两个偏振分量。通常，光学波长转换介质都是偏振敏感的。光学波长转换器将在分离的普通光学波长转换介质内产生的光重新组合，以产生输出光信号。通过分束、分离进行波长转换，然后重新组合，这类光学波长转换器能够产生光信号，该光信号在转换波长处的功率与原始抵达光信号的偏振无关。

用分离的普通光介质对抵达光信号的正交偏振分量做波长转换需要一些控制。具体地，环境状况如温度会影响普通光介质内的波长转换。在分离的光学波长转换介质的状况中的暂时变化会破环整个光学波长转换过程的偏振分集。为避免丧失偏振分集，一些光学波长转换器包括将环境状况维持在恒定水平的器件。然而，这些环境控制器件通常很昂贵并且操作很复杂。

如果放大介质是偏振敏感的，像具有许多半导体OA时，OA也有类似的局限性。

发明内容

本发明的各个实施例提供偏振分集(PD)OA，其能促成原始光信号产生两个偏振分量，在相同的光路上传播。该PD-OA使用光学活性介质(AM)对来自两个偏振分量的光在基本相同的条件下进行放大。由于两个偏振分量在相同的光路上传播，并且在基本相同的条件下经历放大，因此这些放大器对环境条件的变化具有较高的稳定性。

依照本发明的一个方面，一种装置包括偏振敏感(PS)光学AM和偏振分离器。偏振分离器被配置成接收输入光，引导接收的输入光的第一偏振分量到第一光路部分，并引导接收的输入光的第二偏振分量到分离的第二光路部分。PS-AM具有第一和第二光学端口。第一光学端口位于第一光路部分的一端。第二端口位于第二光路部分的一端。PS-AM将来自其中一个端口的放大光输出以响应于在其中另一个端口处接收输入光的一部分，反过来也一样。

在一个优选实施例中，第一和第二光路部分包括偏振保持光波导。在另一个优选实施例中，PS-AM具有内部光轴(IOA)，并且第一和第二分量的偏振相对于IOA定向，以便它们增强对这些分量的放大。

依照本发明的再一个实施例，一种方法提供对光路上传播的光进行PD光放大的步骤。这些步骤包括将输入光分离成垂直的第一和第二偏振分量，将输入光的第一偏振分量传输到光路的第一端，将输入光的第二偏振分量传输到光路的第二端。该光路包括放大路径部分，即，它包括具有IOA的PS-AM，该IOA优选用于光放大。优选地，两个分量的偏振相对于IOA定向，以增强对这些分量的放大。这些步骤还包括响应于传输行为，将在光路两端输出的光重新组合。在一个实施例中，光路可以看作是串联布置的第一路径部分、放大路径部分及第二路径部分。

附图说明

图1是OA的示意性框图，该OA是偏振分集(PD)；

图2是操作PD-OA例如图1、3或4的PD-OA的方法的流程图；

图3是图1的PD-OA的另一实施例的示意性框图；

图4是图1的PD-OA的又一实施例的示意性框图；

在附图和文本中，相似的参考数字指代功能上类似的部件。

这里，参看附图及其说明更全面地描述各个实施例。然而，本发明可以具体化为各种形式，并不限于这里描述的实施例。

具体实施方式