[发明专利]用于泵面的信号频带消反射涂层

说明书

相关的专利申请

这份申请是1999年1月18日归档的美国专利申请第09/232,551号的继续申请，在此通过引证将其全部教导并入。

本发明的现有技术

用稀土元素掺杂的光纤放大器已经在光纤信号传输系统中日益增加地发展。以前，在长距离的光纤传输链路上，按周期性的距离用光电探测器检测光学信号并且把该光学信号转化成电信号，再用这个电信号驱动激光二极管，使光学信号有效地再生，以便在下一段链路上传输。这些光电系统之间的距离是由光纤的信号频率下的衰减规定的，并且如果这些光电器件中任何一个发生故障，则整个光学传输链路停止运行。但是，随着光纤放大器的出现，电光器件之间的距离从受衰减限制变成受色散限制。

按照模型，光纤放大器沿着链路分布，以便通过放大信号来对抗它的衰减。光电子器件仅仅沿着链路在某些距离上提供，超过这个距离有问题的色散和其他效应将损害信号的解调。

与在光学传输链路里使用光纤放大器相关的另一个优点涉及它们的宽增益频谱。这个特征使密集的波分复用系统变成可行的，因为放大器能够同时放大通过同一光纤传输的多个信道。当前，当前，使用光纤放大器放大的WDM系统已经发展具有50-100信道，而且更大的信道系统也已提出。

光纤放大器系统需要很少的元器件。它们包括稀土元素掺杂的光纤。通常，使用铒掺杂的光纤放大器，因为它们有增益频谱围绕着1550毫微米(nm)，在那里存在着通常部署光缆工程时的传输窗。光纤放大器在其输入面和输出面都有消反射涂层，以保证它象放大器而不是激光器的那样行动，并且隔离器也被使用，通常在光纤输出端。这样的光纤放大器通常是用在980nm或1480nm运行的激光二极管泵抽运的，但是，用980nm抽运由于在这个频率光纤中的某种稳定性和激光二极管似乎正在逐渐变成标准。清洁的信号放大通过严格控制泵光被进一步完成。通常，泵是通过调谐找到时间-频谱稳定性的。纤维光栅稳定化在一些系统中也被使用。

本发明的概述

为了进一步增加单纤传送的数据量和信号传输距离，放大器插入信号频率的噪声必须被减少到最低限度。即使采用泵稳定化并且尝试用更好的消反射涂层覆盖光纤放大器的解理面，光纤放大器系统中的噪声仍然不是非本质的。调查研究已经表明这种噪声有一部分来源于在激光泵系统中信号频率下的乱真反射。光纤中始发的光渗漏到光纤抽头中并且明显地被抽运激光器的输出面反射到光纤放大器，在那里它现在本质上与光学信号是异相的，因此对噪声图有贡献。

本发明通过提供在信号频率下耗散的激光泵系统来解决这些乱真反射。这样，在信号频率下从激光泵进入光纤放大器的乱真反射被减少。

一般地说，按照一个方面，本发明以波分复用系统为特色。这个系统以在波分式信道的信号频率放大的光纤放大器和抽运系统以为特色。抽运系统包括激光泵，该激光泵的输出面具有在信号频率下呈消反射性的(或透射性的)涂层。这个抽运系统进一步包括具有用来收集来自激光泵的光和把泵光传送给光纤放大器的微透镜的光纤抽头。

最后，按照另一个方面，本发明以包含在大约1550nm透射的输出面的980nm激光二极管为特色。

包括各种新颖的结构细节、要素组合以及其他优点在内的本发明的上述和其它特色现在将参照附图更具体地予以介绍并且在权利要求书中一一指出。人们将理解这些体现本发明的特定的方法和装置仅仅是为了图解说明而被展示的，而不是作为对本发明的限制。这项发明的原则和特点可以在不脱离本发明范围的情况下用在为数众多的各种实施方案中。

附图简要说明

在这些附图中，参照符号指的是遍及不同的附图的同一要素。这些附图不必按尺寸绘制；而是把重点放在图解说明本发明的原则上。在这些附图中：

图1是供传统的波分复用系统使用的光纤放大器系统的流程方框图；

图2展示按照本发明供光纤放大器系统使用的泵激光器系统；

图3是按照本发明的激光二极管泵的前解理面的反射率随波长变化的曲线；

图4是按照本发明的一个实施方案图解说明前解理面涂层的示意图。

本发明的详细叙述

图1展示用来实现本发明的光纤放大器系统100。在一种实践中光纤放大器系统100在波分复用系统中运行。在这个意义上，信号输入110包括在不同的但通常是密集的载波频率下运行的多重信道，例如50-100。例如，50-100GHz的信道间隔是共同的。这些信道被光纤放大器112集中地放大成信号输出114，以便传输给下一个光纤放大器或探测器系统。