[发明专利]用以使增益平坦的二级掺铒放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤场(fields of fiber optics)以及光纤信号扩大(amplification of optical signal)技术，可提供于光纤信号的增益平坦化放大器。

背景技术

光通讯系统中，用以传送单一波长的光通道(optical channel)至一或多条光纤的技术已被大家所熟悉，为了由多点(plural sources)传送数据，时分复用(TDM，time-division multiplexing)常被应用，在时分复用中，特定的时槽(time slot)被分配至每一信号点(signal source)，而完整的信号由与每一时槽有关的部分所构成，若上述用以传送多笔数据源至单一光通道的技术是有效的，则其容量会受到光纤分布的限制，而必须产生高尖峰功率脉冲(high peak power pulses)。

波分复用(WDM，wavelength division multiplex)已被发现，用以作为增加现行光纤网络容量的方法，在波分复用系统中，多个光学信号信道被传送至具有被分配到特定波长的每一信道的单一光纤，因为每一个光通道都可以时分复用的形式作用，所以所有光纤网络中的全部数据传送容量可被大大地提升。

波分复用系统中的光信道通常以硅光纤(silica based optical fiber)被传送，并且相对地具有低耗损，使波长在1520至1580奈米(nm)之间，而波分复用系统中的光学信号信道的波长在此低耗损窗(low loss window)下，可以被传递约50公里而没有过多的能量衰减，然而，超过50公里以上的距离时，需要利用光放大器对光纤损耗做补偿。

已发展的光放大器包括一掺有稀土元素(rare earth element)的增益介质(gain medium)，稀土元素可能为铒(erbium)、镨(praseodymium)、钕(neodymium)以及碲(tellurium)，最常被使用的稀土元素为铒，因为铒可以产生最佳的增益，其波长范围在1520至1580奈米之间，并且，掺铒的介质可在一被选定的波长下通过光抽运(pumped)，举例来说，被选定的波长为980奈米，以提供光纤的波长在低耗损窗下可被放大或增益。

发明内容

根据本发明的原理构造，本发明可被实施且更广泛地解释，本发明的方法以及系统被用以增强光放大器的增益。

本发明的一范例提供一种光放大器包括一平面波导(planarwaveguide)，该平面波导包括一基板，基板包括掺杂了荧光材料的一区域，光放大器还包括一光纤，光纤包括掺杂有荧光材料的核心部(core)，其中，该光纤以光学的方式与平面波导耦接，其中该光放大器用以接收一输入光学信号并且提供由该输入光学信号反应后的一输出光学信号，其中当该输入光学信号的功率为0dBm以及该输入光学信号包括有波长范围在1528nm-1562nm之间的多个光学信号时，该光放大器的多个增益值会大于或等于37dB，并且增益的变化会等于或小于1.1dB。

本发明的另一范例提供波分复用传送系统(wavelength divisionmultiplexing transmission system)，其包括多个传输器，每一传输器用以传送各自的光学信号，而每一个光学信号有各自的波长，波分复用传送系统还包括一复用器以及一光放大系统，复用器用以结合多个光学信号至一光通信路径(optical communication path)上，光放大器可包括一平面波导(planar waveguide)以及一光纤，该平面波导包括一基板，基板包括一区域，该区域掺杂荧光材料，而光纤包括掺杂有荧光材料的核心部(core)，其中，该光纤以光学方式与该平面波导耦接，波分复用传送系统还可包括一去复用器(demultiplexer)以及多个接收器(receivers)，去复用器用以区分具有个别波长的每一光学信号，而接收器用以接受被区分后的光学信号并且将光学信号转换成电信号，其中该光放大器用以接收一输入光学信号并且提供由该输入光学信号反应后的一输出光学信号，其中当该输入光学信号的功率为0dBm以及该输入光学信号包括有波长范围在1528nm-1562nm之间的多个光学信号时，该光放大器的多个增益值会大于或等于37dB，并且增益的变化会等于或小于1.1dB。

为使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特列举出实施范例，并结合附图详细说明如下。

附图说明