緊湊型低功耗二合一光放大器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖通信及光纖傳感領域，尤其是一種小型化低功耗的混合二合一光放大器。
【背景技術】
[0002]目前標準化的PON技術，包括BPON，EPON和GPON最長接入距離為20km，分支比為16，32或64。為滿足寬帶城域的要求，需要延長傳輸距離或者提高分支比。當分支達到128或者以上，或者傳輸距離達到40km以上，接收端的信號功率會比較弱，無法達到接收機的靈敏度，造成無法接收。有兩種方式可以實現(xiàn)延長傳輸距離或者提高分支比的目的。一種方案是通過光電光(OEO)再生器。它接收一個光信號，在電域再放大，再成形，再定時，在光域再發(fā)送。另一種辦法是引入光放大器來增加功率預算，提高傳輸距離。為適應不同PON要求，通常需要提供幾種型號的光放大器。例如，如果是對1520?1600nm通訊波段進行放大，就需要摻鉺光纖放大器(簡稱H)FA)，因為摻鉺光纖在這一波段有增益，又因為其成熟方便，EDFA成為最佳選擇。如果需要對其他波段進行放大，通常是采用半導體光放大器(簡稱S0A)或者拉曼放大器。因為這種放大器的放大機理不是基于摻雜光纖的增益譜進行放大，理論上可以放大任意波長。這兩種放大器中拉曼放大器成本比較高，一般用于長途無中繼傳輸系統(tǒng)中，而SOA價格比較適中，所以SOA成為PON, GPON, EPON, XGPON的最佳選擇。
[0003]隨著整個自然環(huán)境中節(jié)能減排要求的提出，功耗要求也越來越嚴苛。通信產(chǎn)品中除了要解決復雜的功能問題，節(jié)能減排低功耗也是必須要考慮的因素。
[0004]對于高輸出功率，高密度，小型化的光放大器，模塊的散熱問題己經(jīng)成為當前光放大器設計的首要考慮問題，如果無法解決模塊使用中的散熱問題，放大器性能再好也無法應用。解決模塊的散熱問題，除了加強散熱措施外，降低模塊的總功耗才是根本的解決方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種緊湊型低功耗二合一光放大器，放大波長靈活，而且尺寸比較小，現(xiàn)場可以靈活安插；另外通過優(yōu)選光學器件和對激光器控制進行優(yōu)化，實現(xiàn)低功耗應用。本發(fā)明采用的技術方案是:
一種緊湊型低功耗二合一光放大器，包括:第一波長選擇器、第二波長選擇器、主控制器，下行放大通道和上行放大通道；
第一波長選擇器和第二波長選擇器分別接在下行放大通道和上行放大通道的兩端；主控制器用于對下行放大通道和上行放大通道進行控制，監(jiān)測下行放大通道和上行放大通道中的光信號并進行降低功耗控制；
下行放大通道和上行放大通道分別用于對下行光信號和上行光信號進行放大；
下行放大通道中包括摻鉺光纖放大器m)FA，上行放大通道中包括半導體光放大器SOA ;或:下行放大通道中包括半導體光放大器S0A，上行放大通道中包括摻鉺光纖放大器EDFA0
[0006]具體地，
下行放大通道包括:第一分光器、第一光電探測器、摻鉺光纖放大器EDFA、第二分光器、第二光電探測器；其中摻鉺光纖放大器H)FA包括栗浦激光器、信號栗浦合波器、摻鉺光纖；
下行光信號先經(jīng)過第一波長選擇器進行波長選擇后，進入第一分光器分光，再通過信號栗浦合波器后進入摻鉺光纖；栗浦激光器通過信號栗浦合波器將栗浦光注入到摻鉺光纖中，使下行的輸入光信號得到放大，得到放大的下行光信號依次經(jīng)過第二分光器分光，最后進入第二波長選擇器選擇輸出；
主控制器連接第一光電探測器和第二光電探測器，第一光電探測器和第二光電探測器分別接第一分光器和第二分光器，分別米集放大器下行輸入檢測信號和放大器下行輸出檢測信號，并向主控制器反饋；
上行放大通道包括:第三分光器、第三光電探測器、半導體光放大器S0A、第四分光器和第四光電探測器；
上行光信號先經(jīng)過第二波長選擇器進行波長選擇后，進入第三分光器分光，再進入半導體光放大器SOA被放大，放大后的上行光信號經(jīng)過第四分光器分光，然后進入第一波長選擇器選擇輸出；
主控制器連接第三光電探測器和第四光電探測器，第三光電探測器和第四光電探測器分別連接第三分光器和第四分光器，分別采集放大器上行輸入檢測信號和放大器上行輸出檢測信號，并向主控制器反饋；
主控制器連接并控制栗浦激光器和半導體光放大器S0A。
[0007]進一步地，所述栗浦激光器采用無制冷栗浦激光器。
[0008]進一步地，所述半導體光放大器SOA采用無制冷半導體光放大器。
[0009]進一步地，所述主控制器對摻鉺光纖放大器EDFA和半導體光放大器SOA進行單獨控制；具體如下:
主控制器接收放大器下行輸入檢測信號和放大器上行輸入檢測信號，分別檢測下行和上行的輸入光功率，當下行輸入光功率或上行輸入光功率低于預設的功率門限時，主控制器相應地控制栗浦激光器或半導體激光器SOA處于關閉狀態(tài)，待下行輸入光功率或上行輸入光功率穩(wěn)定且超過預設功率門限，主控制器相應控制栗浦激光器或半導體激光器SOA處于打開狀態(tài)。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
I)下行放大器采用無制冷的栗浦激光器，上行放大器也采用無制冷的半導體光放大器，同時中心控制器可根據(jù)輸入信號功率控制栗浦激光器或半導體激光器關閉，整個放大器的功耗可以控制到IW以內(nèi)。這種類型的放大器適應當前提出的節(jié)能減排，綠色環(huán)保的要求。
[0011]2)將兩種類型的放大器集成在一個模塊內(nèi)，并且合理安排模塊內(nèi)的光路器件，這種小型化二合一的光放大器可以適應局域網(wǎng)升級等場合，應用非常靈活。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結構組成示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的低功耗控制示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0015]本發(fā)明采用的技術方案主要是:將兩種類型的放大器集成在同一個放大器模塊中，可適應GPON，EPON, XGPON等不同場合，具有應用靈活及結構緊湊的特點。
[0016]此種緊湊型低功耗二合一光放大器，包括下行放大通道和上行放大通道；可以在下行放大通道中設置摻鉺光纖放大器m)FA，上行放大通道中設置半導體光放大器SOA ;或者:下行放大通道中設置半導體光放大器S0A，上行放大通道中設置摻鉺光纖放大器EDFA。本實施例以前者為例進行說明，后者的原理與前者相同。
[0017]如圖1所示，緊湊型低功耗二合一光放大器包括:第一波長選擇器1、第二波長選擇器5、主控制器15，下行放大通道和上行放大通道；第一波長選擇器I和第二波長選擇器5分別接在下行放大通道和上行放大通道的兩端；主控制器15用于對下行放大通道和上行放大通道進行控制，監(jiān)測下行放大通道和上行放大通道中的光信號并進行降低功耗控制；下行放大通道和上行放大通道分別用于對下行光信號和上行光信號進行放大。
[0018]下行放大通道包括:第一分光器6、第一光電探測器13、摻鉺光纖放大器EDFA、第二分光器8、第二光電探測器14 ;其中摻鉺光纖放大器EDFA包括栗浦激光器10、信號栗浦合波器7、摻鉺光纖9 ;其中栗浦激光器10采用無制冷栗浦980nm激光器，功耗小，轉(zhuǎn)化效率非常高。第一光電探測器13和第二光電探測器14都采用光檢測二極管。下行方向使用H)FA進行放大；放大波段可以是C波段(1525?1565nm)也可以是L波段(1570?1602nm)。甚至也可以是S波段(1490?1520nm)。
[0019]由OLT (光線路終端)發(fā)出的下行光信號先經(jīng)過第一波長選擇器I進行波長選擇后，進入第一分光器6分光，再通過信號栗浦合波器7后進入摻鉺光纖9 ;栗浦激光器10通過信號栗浦合波器7將980nm栗浦光注入到摻鉺光纖9中，對摻鉺光纖進行抽運放大，使下行的輸入光信號得到放大，得到放大的下行光信號依次經(jīng)過第二分光器8分光，最后進入第二波長選擇器5選擇輸出；主控制器15連接第一光電探測