緊湊型低功耗二合一光放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光纖通信及光纖傳感領(lǐng)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(shù)】
[0002]目前標(biāo)準(zhǔn)化的PON技術(shù)，包括BPON，EPON和GPON最長(zhǎng)接入距離為20km，分支比為16，32或64。為滿(mǎn)足寬帶城域的要求，需要延長(zhǎng)傳輸距離或者提高分支比。當(dāng)分支達(dá)到128或者以上，或者傳輸距離達(dá)到40km以上，接收端的信號(hào)功率會(huì)比較弱，無(wú)法達(dá)到接收機(jī)的靈敏度，造成無(wú)法接收。有兩種方式可以實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)傳輸距離或者提高分支比的目的。一種方案是通過(guò)光電光(OEO)再生器。它接收一個(gè)光信號(hào)，在電域再放大，再成形，再定時(shí)，在光域再發(fā)送。另一種辦法是引入光放大器來(lái)增加功率預(yù)算，提高傳輸距離。為適應(yīng)不同PON要求，通常需要提供幾種型號(hào)的光放大器。例如，如果是對(duì)1520?1600nm通訊波段進(jìn)行放大，就需要摻鉺光纖放大器(簡(jiǎn)稱(chēng)H)FA)，因?yàn)閾姐s光纖在這一波段有增益，又因?yàn)槠涑墒旆奖悖珽DFA成為最佳選擇。如果需要對(duì)其他波段進(jìn)行放大，通常是采用半導(dǎo)體光放大器(簡(jiǎn)稱(chēng)S0A)或者拉曼放大器。因?yàn)檫@種放大器的放大機(jī)理不是基于摻雜光纖的增益譜進(jìn)行放大，理論上可以放大任意波長(zhǎng)。這兩種放大器中拉曼放大器成本比較高，一般用于長(zhǎng)途無(wú)中繼傳輸系統(tǒng)中，而SOA價(jià)格比較適中，所以SOA成為PON, GPON, EPON, XGPON的最佳選擇。
[0003]隨著整個(gè)自然環(huán)境中節(jié)能減排要求的提出，功耗要求也越來(lái)越嚴(yán)苛。通信產(chǎn)品中除了要解決復(fù)雜的功能問(wèn)題，節(jié)能減排低功耗也是必須要考慮的因素。
[0004]對(duì)于高輸出功率，高密度，小型化的光放大器，模塊的散熱問(wèn)題己經(jīng)成為當(dāng)前光放大器設(shè)計(jì)的首要考慮問(wèn)題，如果無(wú)法解決模塊使用中的散熱問(wèn)題，放大器性能再好也無(wú)法應(yīng)用。解決模塊的散熱問(wèn)題，除了加強(qiáng)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]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)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(zhǎng)靈活，而且尺寸比較小，現(xiàn)場(chǎng)可以靈活安插；另外通過(guò)優(yōu)選光學(xué)器件和對(duì)激光器控制進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)低功耗應(yīng)用。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種緊湊型低功耗二合一光放大器，包括:第一波長(zhǎng)選擇器、第二波長(zhǎng)選擇器、主控制器，下行放大通道和上行放大通道；
[0007]第一波長(zhǎng)選擇器和第二波長(zhǎng)選擇器分別接在下行放大通道和上行放大通道的兩端;
[0008]主控制器用于對(duì)下行放大通道和上行放大通道進(jìn)行控制，監(jiān)測(cè)下行放大通道和上行放大通道中的光信號(hào)并進(jìn)行降低功耗控制；
[0009]下行放大通道和上行放大通道分別用于對(duì)下行光信號(hào)和上行光信號(hào)進(jìn)行放大；
[0010]下行放大通道中包括摻鉺光纖放大器EDFA，上行放大通道中包括半導(dǎo)體光放大器SOA ;或:下行放大通道中包括半導(dǎo)體光放大器S0A，上行放大通道中包括摻鉺光纖放大器EDFA0
[0011]具體地，
[0012]下行放大通道包括:第一分光器、第一光電探測(cè)器、摻鉺光纖放大器EDFA、第二分光器、第二光電探測(cè)器；其中摻鉺光纖放大器H)FA包括栗浦激光器、信號(hào)栗浦合波器、摻鉺光纖;
[0013]下行光信號(hào)先經(jīng)過(guò)第一波長(zhǎng)選擇器進(jìn)行波長(zhǎng)選擇后，進(jìn)入第一分光器分光，再通過(guò)信號(hào)栗浦合波器后進(jìn)入摻鉺光纖；栗浦激光器通過(guò)信號(hào)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(hào)得到放大，得到放大的下行光信號(hào)依次經(jīng)過(guò)第二分光器分光，最后進(jìn)入第二波長(zhǎng)選擇器選擇輸出；
[0014]主控制器連接第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器，第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器分別接第一分光器和第二分光器，分別采集放大器下行輸入檢測(cè)信號(hào)和放大器下行輸出檢測(cè)信號(hào)，并向主控制器反饋；
[0015]上行放大通道包括:第三分光器、第三光電探測(cè)器、半導(dǎo)體光放大器S0A、第四分光器和第四光電探測(cè)器；
[0016]上行光信號(hào)先經(jīng)過(guò)第二波長(zhǎng)選擇器進(jìn)行波長(zhǎng)選擇后，進(jìn)入第三分光器分光，再進(jìn)入半導(dǎo)體光放大器SOA被放大，放大后的上行光信號(hào)經(jīng)過(guò)第四分光器分光，然后進(jìn)入第一波長(zhǎng)選擇器選擇輸出；
[0017]主控制器連接第三光電探測(cè)器和第四光電探測(cè)器，第三光電探測(cè)器和第四光電探測(cè)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(cè)信號(hào)和放大器上行輸出檢測(cè)信號(hào)，并向主控制器反饋；
[0018]主控制器連接并控制栗浦激光器和半導(dǎo)體光放大器S0A。
[0019]進(jìn)一步地，所述栗浦激光器采用無(wú)制冷栗浦激光器。
[0020]進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體光放大器SOA采用無(wú)制冷半導(dǎo)體光放大器。
[0021 ] 進(jìn)一步地，所述主控制器對(duì)摻鉺光纖放大器EDFA和半導(dǎo)體光放大器SOA進(jìn)行單獨(dú)控制；具體如下:
[0022]主控制器接收放大器下行輸入檢測(cè)信號(hào)和放大器上行輸入檢測(cè)信號(hào)，分別檢測(cè)下行和上行的輸入光功率，當(dāng)下行輸入光功率或上行輸入光功率低于預(yù)設(shè)的功率門(mén)限時(shí)，主控制器相應(yīng)地控制栗浦激光器或半導(dǎo)體激光器SOA處于關(guān)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(guò)預(yù)設(shè)功率門(mén)限，主控制器相應(yīng)控制栗浦激光器或半導(dǎo)體激光器SOA處于打開(kāi)狀態(tài)。
[0023]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0024]I)下行放大器采用無(wú)制冷的栗浦激光器，上行放大器也采用無(wú)制冷的半導(dǎo)體光放大器，同時(shí)中心控制器可根據(jù)輸入信號(hào)功率控制栗浦激光器或半導(dǎo)體激光器關(guān)閉，整個(gè)放大器的功耗可以控制到IW以?xún)?nèi)。這種類(lèi)型的放大器適應(yīng)當(dāng)前提出的節(jié)能減排，綠色環(huán)保的要求。
[0025]2)將兩種類(lèi)型的放大器集成在一個(gè)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(yīng)局域網(wǎng)升級(jí)等場(chǎng)合，應(yīng)用非常靈活。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0027]圖2為本實(shí)用新型的低功耗控制示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0029]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案主要是:將兩種類(lèi)型的放大器集成在同一個(gè)放大器模塊中，可適應(yīng)GPON，EPON, XGPON等不同場(chǎng)合，具有應(yīng)用靈活及結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。
[0030]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(shè)置摻鉺光纖放大器m)FA，上行放大通道中設(shè)置半導(dǎo)體光放大器SOA ;或者:下行放大通道中設(shè)置半導(dǎo)體光放大器S0A，上行放大通道中設(shè)置摻鉺光纖放大器EDFA。本實(shí)施例以前者為例進(jìn)行說(shuō)明，后者的原理與前者相同。
[0031]如圖1所示，緊湊型低功耗二合一光放大器包括:第一波長(zhǎng)選擇器1、第二波長(zhǎng)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(zhǎng)選擇器I和第二波長(zhǎng)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(duì)下行放大通道和上行放大通道進(jìn)行控制，監(jiān)測(cè)下行放大通道和上行放大通道中的光信號(hào)并進(jìn)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(duì)下行光信號(hào)和上行光信號(hào)進(jìn)行放大。
[0032]下行放大通道包括:第一分光器6、第一光電探測(cè)器13、摻鉺光纖放大器EDFA、第二分光器8、第二光電探測(cè)器14 ;其中摻鉺光纖放大器EDFA包括栗浦激光器10、信號(hào)栗浦合波器7、摻鉺光纖9 ;其中栗浦激光器10采用無(wú)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(cè)器13和第二光電探測(cè)器14都采用光檢測(cè)二極管。下行方向使用H)FA進(jìn)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)。
[0033]由OLT (光線路終端)發(fā)出的下行光信號(hào)先經(jīng)過(guò)第一波長(zhǎng)選擇器I進(jìn)行波長(zhǎng)選擇后，進(jìn)入第一分光器6分光，再通過(guò)信號(hào)栗浦合波器7后進(jìn)入摻鉺光纖9 ;栗浦激光器10通過(guò)信號(hào)栗浦合波器7將980nm栗浦光注入到摻鉺光纖9中，對(duì)摻鉺光纖進(jìn)行抽運(yùn)放大，使下行的輸入光信號(hào)得到放大，得到放大的下行光信號(hào)依次經(jīng)過(guò)第二分光