[发明专利]一种用于信号收发一体化的光纤放大器

权利要求书

1.一种光纤放大器，包括用于信号发射的正向支路和用于信号接收的反向支路，两条支路通过环形器连接，正向支路连接环形器的第一端口，反向支路连接环形器的第三端口，环形器的第二端口用于光信号的收发，环形器的第二端口还连接有第一布拉格光栅FBG1，第一布拉格光栅FBG1对发射和接收的信号光分别具有高透过率；所述正向支路和反向支路各自分别包括至少一组用于信号光放大的波分复用器和掺铒光纤、以及至少一个泵浦源为所述波分复用器提供泵浦光。

2.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，反向支路对正向支路的发射信号光的隔离度在65dB，同时接收信号光的信号和噪声边模抑制比10dB。

3.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述第一布拉格光栅FBG1中引入两个腔，两个腔能够在中心波长处发生耦合，形成在中心波长以上和以下两个特定波长的高透过率和对其他波长的高反射率；优选的，所述中心波长为1550nm，所述高透过率的两个特定波长分别为1562nm和1538nm。

4.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述正向支路包括顺序连接的光束耦合器Tap1、第一波分复用器WDM1、第一掺铒光纤EDF1、第二光纤隔离器ISO2、第二掺铒光纤EDF2、第二波分复用器WDM2，第一泵浦源LD1和第二泵浦源LD2分别用于为第一波分复用器WDM1和第二波分复用器WDM2提供正向和反向泵浦光。

5.根据权利要求4所述的光纤放大器，其特征在于，所述正向支路中，第二波分复用器WDM2之后还设有第二光纤分路器Tap2，且第二光纤分路器Tap2的一条分支上连接有第一光探测器PD1，用于正向放大支路的输出采样；优选的，第二光纤分路器Tap2将1％以内的光输入第一光探测器PD1进行采样；

所述正向支路中，第一波分复用器WDM1之前和第二波分复用器WDM2之后还分别设有第一光纤隔离器ISO1和第三光纤隔离器ISO3。

6.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述反向支路包括顺序连接的第三波分复用器WDM3、第三掺铒光纤EDF3，第三泵浦源LD3用于为第三波分复用器WDM3提供泵浦光。

7.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述反向支路中，与环形器的第三端口连接有第二布拉格光栅FBG2，第二布拉格光栅FBG2为双周期性光栅，用于对接收的信号光高透过并对发射的信号光高反射；第二光纤布拉格光栅FBG2对高透过信号光的隔离度超过55dB；优选的，所述高透过率的波长为1538nm，高反射率的波长为1562nm。

8.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述反向支路中，第三波分复用器WDM3之前还连接有滤波器Filter，用于滤除正向支路中的高功率发射信号光。

9.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，所述反向支路中，第三掺铒光纤EDF3之后还设有第三光纤分路器Tap3，且第三光纤分路器Tap3的一条分支上连接有第二光探测器PD2，用于反向放大支路的输出采样；优选的，第三光纤分路器Tap3将5％以内的光输入第二光探测器PD2进行采样；

所述反向支路中，第三波分复用器WDM3之前和第三掺铒光纤EDF3之后还分别设有第四光纤隔离器ISO4和第五光纤隔离器ISO5。

10.根据权利要求1所述的光纤放大器，其特征在于，发射信号光功率超过36dB，接收信号光功率在-50dB以下。