專利名稱：基于長周期光纖光柵的動態(tài)增益平坦器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于光纖通信技術領域，涉及一種光纖通信系統(tǒng)中使用的動態(tài)增益平坦器，具體是一種基于長周期光纖光柵的動態(tài)增益平坦器。
背景技術：
光纖密集波分復用(DWDM)通信技術是目前光纖通信系統(tǒng)擴容和升級最有效的手段，在長距離光通信系統(tǒng)中得到廣泛的應用。光纖DWDM系統(tǒng)需要寬帶、增益平坦度好的線路放大器級聯(lián)起來以增加無中繼距離，摻鉺光纖放大器(EDFA)在C及L波段作為最佳選擇而得到了廣泛的應用，全球年產(chǎn)值達數(shù)十億美圓。但是，EDFA因其固有的增益不平坦而可能導致系統(tǒng)的誤碼率升高，甚至不能正常工作。無源增益平坦器目前已被廣泛用于EDFA之中，但不管無源增益平坦器做得如何精密，總有剩余的增益不平坦部分，這些剩余的增益不平坦雖然小(通常小于1dB)，但經(jīng)過多個后續(xù)串聯(lián)的EDFA的連續(xù)放大后會累積起來而變得很大，因此，在累積到一定程度后就需要一個專門的動態(tài)可調(diào)增益平坦器以及時減小累積后的增益不平坦度。此外，更重要的是，在新一代DWDM系統(tǒng)中增益由于合波或分波的需要會發(fā)生較大的變化，因此對新一代光纖通信系統(tǒng)來講，增益的動態(tài)平衡是必要的，動態(tài)增益平坦器和可調(diào)諧激光器及可調(diào)諧濾波器一樣，被普遍認為是新一代光纖通信系統(tǒng)中的熱門器件。
目前，已有多種原理的動態(tài)增益平坦器的報道，包括在平面光波導芯片上實現(xiàn)的串聯(lián)式Mach-Zehnder干涉儀方法，基于平面陣列波導光柵(AWG)的多通道干涉儀方法，使用可調(diào)Faraday旋轉(zhuǎn)器的方法，磁光和電光效應方法及可調(diào)光衰減器(VAT)和EDFA組合方法等等?？偟膩碚f，它們都是基于分離光纖器件，結(jié)構(gòu)復雜，成本高，不是全光纖型器件，插入損耗大。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，設計一種結(jié)構(gòu)簡單，低成本、插入損耗小、全光纖型的基于長周期光纖光柵的動態(tài)增益平坦器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設計的的動態(tài)增益平坦器是基于長周期光纖光柵彎曲及溫度特性的，其諧振峰的振幅隨彎曲度增大因模式耦合效率減小而呈線性減小，從而實現(xiàn)增益的幅值可調(diào)。本方案中的光纖光柵通過加預應力而緊貼于電控微型彎曲執(zhí)行元件如壓電陶瓷片的表面，通過給壓電陶瓷片施加電壓進行動態(tài)彎曲，從而改變長周期光纖光柵諧振峰的幅值。同時，由于彎曲，光纖光柵的中心波長將隨彎曲度的增大而向短波方向漂移，故這里采用了一個電控微型調(diào)溫裝置將長周期光纖光柵和電控微型彎曲機構(gòu)密閉于其中，用以改變光纖光柵的溫度，使其波長回復到所需要的位置。由于光纖折射率將隨溫度改變而變化，所以光纖光柵的中心波長漂移與溫度變化成正比關系，且是線性，這樣通過改變供給微型調(diào)溫裝置的電流，進行動態(tài)調(diào)溫就可實現(xiàn)光纖光柵的動態(tài)波長調(diào)諧，彎曲及溫度的同時調(diào)節(jié)就實現(xiàn)了增益動態(tài)調(diào)節(jié)，響應時間可小于10ms。
本發(fā)明巧妙地應用了長周期光纖光柵獨特的彎曲及溫度特性，從而實現(xiàn)了增益的動態(tài)調(diào)幅和中心波長的動態(tài)調(diào)諧，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、插入損耗小、易制造等優(yōu)點，和現(xiàn)有方法相比，具有明顯的性價比優(yōu)勢，因此本發(fā)明具有很好的市場競爭力。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明用于摻鉺光纖放大器中的增益平坦實驗結(jié)果圖。
具體實施例方式
參見圖1，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)包括長周期光纖光柵1、電控微型彎曲機構(gòu)2及微型調(diào)溫裝置三部分，長周期光纖光柵1系由高頻CO2激光脈沖制造而成，(本發(fā)明人的專利“長周期光纖光柵的制造裝置“ZL00245055.0)，其具有橫截面折射率分布不均勻的特點因而其彎曲---波長變化靈敏度可通過沿光纖中心軸方向旋轉(zhuǎn)光纖來調(diào)整。長周期光纖光柵1通過加預應力而緊貼于微型彎曲機構(gòu)2表面隨其一起彎曲，微型彎曲機構(gòu)2為壓電陶瓷片。長周期光纖光柵1兩端由密封環(huán)5固定，長周期光纖光柵1及電控微型彎曲機構(gòu)2置于微型調(diào)溫裝置之內(nèi)，微型調(diào)溫裝置由微型線圈4均勻分布于外套3內(nèi)表面構(gòu)成，其溫度由外接電流調(diào)節(jié)電路6通過改變供給的電流進行調(diào)整，壓電陶瓷片的彎曲度由一外接電壓調(diào)節(jié)電路7調(diào)壓控制。
應用實例將本發(fā)明的動態(tài)增益平坦器接在一個線放EDFA之后，其增益不平坦度的變化如圖2所示，增益不平坦度已從未平坦前的+4dB減小到平坦后的+0。6dB(34nm帶寬內(nèi))。進一步優(yōu)化長周期光纖光柵的參數(shù)可將增益不平坦度減小到+0。5dB以下。
權(quán)利要求
1.基于長周期光纖光柵的動態(tài)增益平坦器，包括有長周期光纖光柵，其特征在于還設有電控微型彎曲機構(gòu)和微型調(diào)溫裝置，長周期光纖光柵通過加預應力而緊貼于微型彎曲機構(gòu)表面，兩者共同置于密封的微型調(diào)溫裝置內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于長周期光纖光柵的動態(tài)增益平坦器，其特征在于電控微型彎曲機構(gòu)采用壓電陶瓷片或電磁式裝置，外接電壓調(diào)節(jié)電路調(diào)壓控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于長周期光纖光柵的動態(tài)增益平坦器，其特征在于微型調(diào)溫裝置采用微型線圈，外接電流調(diào)節(jié)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于長周期光纖光柵的動態(tài)增益平坦器，其特征在于長周期光纖光柵伸出于微型調(diào)溫裝置的兩端由密封環(huán)固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于長周期光纖光柵的動態(tài)增益平坦器，其特征在于長周期光纖光柵伸出于微型調(diào)溫裝置的兩端由密封環(huán)固定。
全文摘要
本發(fā)明屬于光纖通信技術領域，具體涉及一種基于長周期光纖光柵的動態(tài)增益平坦器。它包括有長周期光纖光柵、電控微型彎曲機構(gòu)和微型調(diào)溫裝置，長周期光纖光柵通過加預應力而緊貼于微型彎曲機構(gòu)表面，兩者共同置于密封的微型調(diào)溫裝置內(nèi)。本發(fā)明巧妙地應用了長周期光纖光柵獨特的彎曲及溫度特性，從而實現(xiàn)了增益的動態(tài)調(diào)幅和中心波長的動態(tài)調(diào)諧，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、插入損耗小、易制造等優(yōu)點，和現(xiàn)有方法相比，具有明顯的性價比優(yōu)勢。
文檔編號G02F1/01GK1430087SQ0114559
公開日2003年7月16日 申請日期2001年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月30日
發(fā)明者饒云江, 朱濤, 冉曾令 申請人:重慶寶通光纖技術有限公司