[发明专利]多路放大的光纤阵列放大器

说明书

技术领域

本发明涉及光纤阵列放大器，特别是具有多路同时放大、紧凑且小型化的光纤阵列放大器。它采用具有高增益系数的二维阵列光纤作为增益介质材料，多模半导体激光器用作泵浦光源，组成能同时放大多路光信号，且结构紧凑、小型化的光纤阵列放大器。

背景技术

光纤放大器是目前光通信领域应用广泛的核心光放大器件。由于其具有光-光转换的特征可以在线直接放大光信号，而大量应用于光纤通信系统中的前置放大器，功率放大器，后置放大器。随着光通信领域的快速发展，光纤到户(FTTH)技术已成为当前光通信发展的趋势。因而，开发廉价、紧凑、小型化的光器件，包括光纤放大器，已成为全光通信领域的紧迫任务和研究热点。

目前开发廉价、紧凑、小型化的光纤放大器，通常多采用缩短掺稀土光纤长度，如提高稀土离子在纤芯中的掺杂浓度，提高光纤的增益系数，从而可以缩短增益光纤的长度，以使器件更小型化[J.Non-Cryst.Solids，2000，263&264：364]；另外，可采用多模泵浦光源替代单模泵浦光源，以降低器件成本[Opt.Eng.，2003，42：2817]。采用以上方法，可以在一定程度上解决器件小型化、廉价的问题。但是，从光纤到户的整个通信系统的角度来说，数量不少的光纤放大器件仍需进一步小型化，进一步降低成本，以实现达到多数光纤到户的用户可以接受的成本价格，从而可极大地降低光纤到户的光通信系统的建设成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种多路放大阵列光纤放大器，其利用光纤材料的高掺杂和高增益特性，设计制作双包层二维阵列光纤6作为放大器的增益介质，通过多模半导体激光器9的包层泵浦，以实现多路光信号的放大功能，并且该阵列光纤放大器结构紧凑，体积小，价格低廉。本发明的具体技术方案是：

一种多路放大的光纤阵列放大器，其包括双包层二维阵列光纤6、多模半导体激光器9、二色镜7、耦合透镜8、n个光纤环行器4、n个光纤隔离器10和石英光纤阵列5，各部件的结构关系是：各路输入光信号经各光纤环行器4的端口一1输入、端口二2输出，并经石英光纤阵列5耦合进双包层二维阵列光纤6中的各对应掺杂纤芯，多模半导体激光器9发出的泵浦光由耦合透镜8聚焦并经由二色镜7耦合到另一端双包层二维阵列光纤6的内包层，多模泵浦光的持续包层泵浦，使输入的光信号得到了一次放大；放大的信号光传输到二色镜7端面处，被原路反射回去，反射回的各光信号再一次在双包层二维阵列光纤6的各阵列纤芯中得到放大，并经由石英光纤阵列5耦合输出到各光纤环行器4的端口二，由各光纤环行器4端口二输入并从端口三3输出，经由光纤隔离器10隔离，最终，各路放大了的光信号从各个光纤隔离器10的输出端输出，实现光信号的n路同时放大；所述n为自然数，且n≥2。