全文摘要
本实用新型提供一种高效铒镱共掺光纤放大器，包括：信号输入端接第一合波器的信号端，第一合波器的反射端接泵浦激光器，公共端接第一铒镱共掺光纤的一端，第一铒镱共掺光纤的另一端接第二合波器的公共端，第二合波器的信号端接光纤环形器的第一端，光纤环形器的第二端接第三合波器的信号端，光纤环形器的第三端接信号输出端；第二合波器的反射端接第三合波器的反射端；第三合波器的信号端接第二铒镱共掺光纤的一端，第二铒镱共掺光纤的另一端接光纤光栅的一端，光纤光栅的另一端接信号反射器；本实用新型能够减少泵浦激光器的数量，也减少了铒镱共掺光纤长度。
设计方案
1.一种高效铒镱共掺光纤放大器，其特征在于，包括：
信号输入端(1)、第一合波器(2)、泵浦激光器(3)、第一铒镱共掺光纤(4)、第二合波器(5)、光纤环形器(6)、第三合波器(7)、第二铒镱共掺光纤(8)、光纤光栅(9)、信号反射器(10)、信号输出端(11)；
信号输入端(1)接第一合波器(2)的信号端，第一合波器(2)的反射端接泵浦激光器(3)，公共端接第一铒镱共掺光纤(4)的一端，第一铒镱共掺光纤(4)的另一端接第二合波器(5)的公共端，第二合波器(5)的信号端接光纤环形器(6)的第一端，光纤环形器(6)的第二端接第三合波器(7)的信号端，光纤环形器(6)的第三端接信号输出端(11)；第二合波器(5)的反射端接第三合波器(7)的反射端；第三合波器(7)的信号端接第二铒镱共掺光纤(8)的一端，第二铒镱共掺光纤(8)的另一端接光纤光栅(9)的一端，光纤光栅(9)的另一端接信号反射器(10)；
光纤环形器(6)的传输方向为沿其第一端->第二端->第三端。
2.如权利要求1所述的高效铒镱共掺光纤放大器，其特征在于，
第一铒镱共掺光纤(4)的长度短于第二铒镱共掺光纤(8)。
3.如权利要求2所述的高效铒镱共掺光纤放大器，其特征在于，
第一铒镱共掺光纤(4)的长度为1m～1.5m；第二铒镱共掺光纤(8)的长度为2m～3m。
4.如权利要求1所述的高效铒镱共掺光纤放大器，其特征在于，
信号输入端(1)输入的信号光波长为1535nm～1560nm；泵浦激光器(3)的波长为976nm或940nm或915nm。
5.如权利要求1所述的高效铒镱共掺光纤放大器，其特征在于，
光纤光栅(9)的反射波长为1030nm。
6.如权利要求5所述的高效铒镱共掺光纤放大器，其特征在于，
光纤光栅(9)的带宽为0.2～0.5nm，反射率大于95%。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于光通信技术领域，尤其是一种高效铒镱共掺光纤放大器。
背景技术
光纤放大器是通讯产业发展的革命性产品，其广泛应用于光通信、光网络、有线电视以及国防等领域，是21世纪的新兴产业。
典型的铒镱共掺光纤放大器结构一般包括二级放大结构，需要使用两个激光器进行泵浦，其中第一级采用掺铒光纤作为增益截止，泵浦激光器采用976nm单模激光器；第一级放大器构成第二级铒镱光纤放大器的种子光源，第二级采用铒镱共掺光纤作为增益介质，泵浦激光器采用976nm多模激光器。如图1所示。
上述结构转化效率不高，光—光转化效率一般在20%左右。为了降低成本，需要考虑减少铒镱共掺光纤长度或者减少泵浦激光器的使用数量和提高泵浦激光转化效率，降低泵浦激光器的功率要求。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种高效铒镱共掺光纤放大器，能够减少泵浦激光器的数量，也减少了铒镱共掺光纤长度，相应可减少元器件数量。本实用新型采用的技术方案是：
一种高效铒镱共掺光纤放大器，包括：
信号输入端、第一合波器、泵浦激光器、第一铒镱共掺光纤、第二合波器、光纤环形器、第三合波器、第二铒镱共掺光纤、光纤光栅、信号反射器、信号输出端；
信号输入端接第一合波器的信号端，第一合波器的反射端接泵浦激光器，公共端接第一铒镱共掺光纤的一端，第一铒镱共掺光纤的另一端接第二合波器的公共端，第二合波器的信号端接光纤环形器的第一端，光纤环形器的第二端接第三合波器的信号端，光纤环形器的第三端接信号输出端；第二合波器的反射端接第三合波器的反射端；第三合波器的信号端接第二铒镱共掺光纤的一端，第二铒镱共掺光纤的另一端接光纤光栅的一端，光纤光栅的另一端接信号反射器；
光纤环形器的传输方向为沿其第一端->第二端->第三端。
进一步地，第一铒镱共掺光纤的长度短于第二铒镱共掺光纤。
进一步地，第一铒镱共掺光纤的长度为1m～1.5m；第二铒镱共掺光纤的长度为2m～3m。
进一步地，信号输入端输入的信号光波长为1535nm～1560nm；泵浦激光器的波长为976nm或940nm或915nm。
进一步地，光纤光栅的反射波长为1030nm，光纤光栅的带宽为0.2～0.5nm，反射率大于95%。
本实用新型的优点：本实用新型合理设计光学结构，不用传统种子源结构，而是把铒镱共掺光纤分成两段，第一段长度短，为单通结构，第二段为双通结构。两段铒镱共掺光纤共用一个多模泵浦激光器泵浦。第二段的双通结构采用宽带反射器和光纤光栅，充分利用泵浦功率，导致泵浦效率大大提高。同时双通结构使得信号和泵浦两次通过增益介质，也节省了增益介质长度。本实用新型可减少泵浦数量，提高泵浦利用效率，减少增益光纤长度，成本降低，性能提高。
附图说明
图1为现有技术中的铒镱共掺光纤放大器结构示意图。
图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型提出的一种高效铒镱共掺光纤放大器，包括：
信号输入端1、第一合波器2、泵浦激光器3、第一铒镱共掺光纤4、第二合波器5、光纤环形器6、第三合波器7、第二铒镱共掺光纤8、光纤光栅9、信号反射器10、信号输出端11；
信号输入端1接第一合波器2的信号端，第一合波器2的反射端接泵浦激光器3，公共端接第一铒镱共掺光纤4的一端，第一铒镱共掺光纤4的另一端接第二合波器5的公共端，第二合波器5的信号端接光纤环形器6的第一端，光纤环形器6的第二端接第三合波器7的信号端，光纤环形器6的第三端接信号输出端11；第二合波器5的反射端接第三合波器7的反射端；第三合波器7的信号端接第二铒镱共掺光纤8的一端，第二铒镱共掺光纤8的另一端接光纤光栅9的一端，光纤光栅9的另一端接信号反射器10；
光纤环形器6的传输方向为沿其第一端->第二端->第三端；
信号输入端1输入的信号光波长为1535nm～1560nm；
泵浦激光器3的波长为976nm或940nm或915nm；
第一铒镱共掺光纤4的长度为1m～1.5m；
第二铒镱共掺光纤8的长度为2m～3m即可，比通常结构的铒镱共掺光纤放大器中铒镱共掺光纤的长度缩短一半以上；
光纤光栅9的反射波长为1030nm，带宽为0.2～0.5nm，反射率大于95%；
信号反射器10由一个50：50的分光器构成的光纤环镜或者一个光纤环行器构成，该反射器具有宽带宽和高反射率的特点，不仅反射剩余的泵浦光还可以反射信号光，使第二段增益光纤构成双通结构，泵浦效率得到提高；
第一合波器2将泵浦光和信号光合成一束，进入第一段增益光纤中，即第一铒镱共掺光纤4中；从第一合波器2进入第一段增益光纤的泵浦光，因为第一段增益光纤比较短，剩余泵浦光从第二合波器5的反射端输出，这里将第二合波器5和第三合波器7的反射端连接，利用第一段增益光纤剩余的泵浦光，对第二段增益光纤（即第二铒镱共掺光纤8）构成泵浦；两段增益光纤共用一个泵浦激光器；
1030nm光纤光栅9的作用，1030nm 波长既是铒镱共掺光纤的吸收峰，又是发射峰。由于光纤光栅的选频作用,通过反射信号的受激放大和重吸收,可以有效地提高铒镜共掺光纤放大器的泵浦转换效率。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920821622.9
申请日:2019-05-31
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209896430U
授权时间:20200103
主分类号:H01S3/067
专利分类号:H01S3/067;H01S3/094;H01S3/16
范畴分类:申请人:无锡瀚诺光电科技有限公司
第一申请人:无锡瀚诺光电科技有限公司
申请人地址:214001 江苏省无锡市梁溪区上马墩路160号-215
发明人:迟荣华;田婧妍
第一发明人:迟荣华
当前权利人:无锡瀚诺光电科技有限公司
代理人:曹祖良;屠志力
代理机构:32104
代理机构编号:无锡市大为专利商标事务所(普通合伙) 32104
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计