專(zhuān)利名稱(chēng)：一個(gè)對(duì)諸不同的輸入功率有最佳增益偏移的光放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)對(duì)諸不同的輸入功率顯示最佳增益偏移的光放大器裝置；本發(fā)明也涉及一個(gè)包括這樣一個(gè)裝置的傳輸系統(tǒng)，并涉及一種使一個(gè)光放大器和一個(gè)輸入功率匹配的方法。
本發(fā)明涉及諸光放大器，更特別的是涉及設(shè)計(jì)得用在有波分復(fù)用(WDM)的諸光纖傳輸系統(tǒng)中的諸光放大器。將這些放大器用于諸規(guī)則的間隔中以便對(duì)諸線路損耗進(jìn)行補(bǔ)償。在一條完整的鏈路上的諸放大器優(yōu)先地是相同的，對(duì)于給定的輸入功率，在用于傳輸系統(tǒng)的整個(gè)波長(zhǎng)帶上提供盡可能平坦的增益。當(dāng)安裝諸光纖傳輸系統(tǒng)時(shí)遇到的諸問(wèn)題之一是在諸不同的放大器之間的諸鏈路段上的諸線路損耗顯示出諸不同的值；在這樣一些情形中，諸放大器接收諸不同的功率，從而如果使每個(gè)放大器都和在它前面的光纖段的線路損耗匹配，就能夠改善系統(tǒng)的性能，因此盡管在所加的輸入功率中有諸多變化，也能保證增益是平坦的。
為了實(shí)施這種匹配，已經(jīng)提出了許多建議，這些建議提出給予每個(gè)放大器大于理論上需要的增益，并使每個(gè)放大器都和一個(gè)可變的光衰減器相結(jié)合，該可變的光衰減器能使每個(gè)包括一個(gè)放大器加一個(gè)衰減器的組件的增益，作為在相關(guān)的光纖段中的諸線路損耗的函數(shù)，減小到需要的值。在這種解決辦法中，使每個(gè)光衰減器的損耗能實(shí)現(xiàn)適配，從而使在相關(guān)的光纖段上的線路損耗加上衰減器中的損耗之和是常數(shù)。這種解決辦法會(huì)使鏈路在噪聲方面的性能降低，這是因?yàn)閷?duì)每個(gè)放大器選擇的增益值等于和在相關(guān)的光纖段上的可能的最大線路損耗相對(duì)應(yīng)的值。
另一個(gè)用于使諸放大器匹配的解決辦法在于有意改變摻雜光纖的長(zhǎng)度，以便和諸不同的放大器的諸要求相匹配。這種解決辦法實(shí)施起來(lái)很復(fù)雜而且也很昂貴。
于是，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種解決辦法，它能使一個(gè)光放大器的增益很容易地被適配，例如，作為在一個(gè)傳輸系統(tǒng)中位于放大器前面的光纖段上的諸線路損耗的函數(shù)進(jìn)行適配，從而保證放大器有平坦的增益。本發(fā)明的另一個(gè)目的是作為這種匹配的一個(gè)結(jié)果，使損耗減至最小和使信噪比增至最大。
Kyo Inoue等人的題為“Tunable gain equalization using a MachZender optical fiber in multistage fiber amplifiers”，公布在IEEEPhotonics Technology Letters，Vol.3，No.8(1991)中的論文提出用一個(gè)馬赫-曾德光濾波器，使在一個(gè)有29個(gè)信道的波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)中的一個(gè)三級(jí)鉺摻雜光纖放大器(EDFA)的增益適配。在該論文中，遇到的問(wèn)題是在每個(gè)放大器中在復(fù)用的頻帶上增益中的諸變化或“增益不平衡”的問(wèn)題。在每個(gè)放大器中能接受這種缺點(diǎn)，但是經(jīng)過(guò)若干個(gè)增益級(jí)后，這種增益不平衡在復(fù)用的頻帶上變得不可接受了。為了減輕這個(gè)問(wèn)題，已經(jīng)提出了許多建議，這些建議提出通過(guò)三個(gè)EDFA級(jí)，用一個(gè)馬赫-曾德濾波器的過(guò)濾系數(shù)斜率對(duì)在復(fù)用的頻帶上引起的增益中的諸變化進(jìn)行補(bǔ)償。
那篇論文提出一個(gè)和本發(fā)明不同的解決辦法并將它用于一個(gè)不同的問(wèn)題。那個(gè)發(fā)明的問(wèn)題是對(duì)在濾波器的帶寬內(nèi)的積累的增益不平衡進(jìn)行補(bǔ)償，即，使在WDM上的增益均衡，以便對(duì)在WDM的諸不同信道上的積累的增益不平衡進(jìn)行補(bǔ)償。
提出的解決辦法反映了這樣一個(gè)問(wèn)題。首先，提出的電路只有一個(gè)用于三個(gè)放大器級(jí)的濾波器目的是盡可能少地對(duì)均衡進(jìn)行校正，只有當(dāng)必要的時(shí)候，即當(dāng)積累的增益不平衡很大時(shí)才對(duì)均衡進(jìn)行校正；該論文說(shuō)明諸現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于“積累的增益不平衡的可調(diào)整的補(bǔ)償”是不適用的。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，那篇論文中講授的內(nèi)容是和本發(fā)明的解決辦法背道而馳的。
最后，提出的解決辦法不能使放大器和它接收的功率相匹配，但是能最好地用于在一個(gè)單一的方向中使積累的增益均衡。這來(lái)自所用的馬赫-曾德濾波器的調(diào)諧范圍；濾波器不能在一個(gè)足以改變?yōu)V波器斜率的符號(hào)的波長(zhǎng)帶上進(jìn)行調(diào)諧；此外，即便那是可能的，改變?yōu)V波器斜率的符號(hào)將使在復(fù)用的波長(zhǎng)帶上的增益不平衡增加。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，那篇論文中講授的內(nèi)容再次是和本發(fā)明的解決辦法背道而馳的。
澳大利亞新南威爾士Pagewood的Photonics Technologies公司在商標(biāo)AmpFlat下提出一個(gè)使增益平坦的濾波器。該濾波器的目的是對(duì)一個(gè)EDFA的頻帶上的增益不平衡進(jìn)行補(bǔ)償；為了達(dá)到改善性能的目的，將該濾波器設(shè)計(jì)得能加到大多數(shù)的EDFA上。可以二種形式使用該濾波器一種“實(shí)驗(yàn)室”形式，在這種形式中能夠調(diào)整濾波器的諸參數(shù)，例如，中心頻率和消光；一種“固定的”形式，在這種形式中諸參數(shù)是固定的。已經(jīng)指出“當(dāng)很好地定義了濾波器需要的響應(yīng)時(shí)”，在“一個(gè)環(huán)境穩(wěn)定的小型化的變型中”，可以用固定的形式。該濾波器企圖如上面提到的Kuy Inoue的論文那樣解決同一個(gè)問(wèn)題，它的講授內(nèi)容不是在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整一個(gè)濾波器。在任何情形中，如在上面說(shuō)明的論文中那樣，它建議用濾波器對(duì)復(fù)用的頻帶上的增益不平衡進(jìn)行補(bǔ)償，但是不將濾波器用于作為它接收的功率的一個(gè)函數(shù)和放大器進(jìn)行匹配。
因此，本發(fā)明提出一個(gè)放大器裝置，它能在放大器的整個(gè)工作帶寬上提供和輸入功率無(wú)關(guān)的平坦的增益；在將它用于一個(gè)波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)時(shí)，本發(fā)明使得以簡(jiǎn)單的方式使放大器和在它前面的光纖段中的諸線路損耗相匹配，而沒(méi)有在信噪比方面使性能變壞成為可能。
更精確地說(shuō)，本發(fā)明提供一個(gè)工作在一個(gè)給定波長(zhǎng)帶中的光纖傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)通過(guò)諸放大器裝置互連的線路光纖段，該系統(tǒng)的特征在于每個(gè)放大器裝置包括一個(gè)放大器和一個(gè)濾波器，該放大器有在所說(shuō)的頻帶中對(duì)于和一個(gè)有平均損耗的前面的線路光纖段相應(yīng)的輸入功率是最佳的增益偏移，該濾波器有一個(gè)鐘形的傳遞函數(shù)，其中心波長(zhǎng)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的，該頻率范圍對(duì)于減小放大器在所說(shuō)的頻帶上對(duì)于由放大器接收的在所說(shuō)的輸入功率的每一側(cè)的功率的增益偏移是足夠的。
在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)是一個(gè)波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)，波長(zhǎng)帶是復(fù)用的波長(zhǎng)帶。
在一個(gè)實(shí)施例中，放大器是一個(gè)有單個(gè)光纖段的摻雜光放大器，將濾波器配置在所說(shuō)的光纖段的后面。
在另一個(gè)實(shí)施例中，放大器是一個(gè)有多個(gè)光纖段的摻雜光纖放大器，將濾波器配置在最后一個(gè)光纖段的前面。
有利的是，中心波長(zhǎng)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的，該頻率范圍對(duì)于在所說(shuō)的波長(zhǎng)帶上改變?yōu)V波器的傳遞函數(shù)的平均斜率的符號(hào)是足夠。
優(yōu)先地，濾波器的頻譜響應(yīng)的斜率是波長(zhǎng)的一個(gè)單調(diào)下降函數(shù)。
本發(fā)明也提供一個(gè)放大器裝置，該放大器裝置包括一個(gè)放大器和一個(gè)濾波器，該放大器對(duì)于給定的輸入功率在一個(gè)給定的波長(zhǎng)帶中有最佳的增益偏移，該濾波器有一個(gè)鐘形的傳遞函數(shù)，其中心波長(zhǎng)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的，該頻率范圍對(duì)于由放大器接收的在所說(shuō)的輸入功率的每一側(cè)的功率，為了能夠減小在所說(shuō)的波長(zhǎng)帶上的放大器的增益偏移是足夠的。
在一個(gè)實(shí)施例中，放大器是一個(gè)有單個(gè)光纖段的摻雜光纖放大器，將濾波器配置在所說(shuō)的光纖段的后面。
在另一個(gè)實(shí)施例中，放大器是一個(gè)有多個(gè)光纖段的摻雜光纖放大器，濾波器配置在最后一個(gè)光纖段的前面。
有利的是，中心波長(zhǎng)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的，該頻率范圍對(duì)于在所說(shuō)的波長(zhǎng)帶中改變?yōu)V波器的傳遞函數(shù)的平均斜率的符號(hào)是足夠的。
優(yōu)先地，濾波器的頻譜響應(yīng)的斜率是波長(zhǎng)的一個(gè)單調(diào)下降函數(shù)。
最后，本發(fā)明也提供一個(gè)使一個(gè)光放大器和一個(gè)輸入功率匹配的方法，該方法包括下列諸步驟·選擇一個(gè)放大器，它對(duì)于一個(gè)給定的輸入功率有最佳的增益偏移；·將放大器和一個(gè)濾波器連接起來(lái)，該濾波器有一個(gè)鐘形的傳遞函數(shù)，其中心波長(zhǎng)是可調(diào)的；和·調(diào)諧濾波器的中心波長(zhǎng)，以便作為由放大器接收的功率的一個(gè)函數(shù)，減小放大器在所說(shuō)的波長(zhǎng)帶上的增益偏移。
有利的是，中心波長(zhǎng)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的，該頻率范圍對(duì)于能夠在所說(shuō)的波長(zhǎng)帶中改變?yōu)V波器的傳遞函數(shù)的平均斜率的符號(hào)是足夠的。
優(yōu)先地，濾波器的頻譜響應(yīng)的斜率是波長(zhǎng)的一個(gè)單調(diào)下降函數(shù)。
本發(fā)明的其它諸特征和諸優(yōu)點(diǎn)將在通過(guò)給出的諸例子和參照所附的諸圖閱讀下列的關(guān)于諸實(shí)施例的描述時(shí)顯現(xiàn)出來(lái)，其中·

圖1是一個(gè)傳輸系統(tǒng)的一部分的一個(gè)圖，該傳輸系統(tǒng)包括本發(fā)明的一個(gè)放大器裝置；·圖2表示圖1的濾波器的傳遞函數(shù)；·圖3表示對(duì)于一個(gè)給定的輸入功率，放大器的傳遞函數(shù)；·圖4表示對(duì)于一個(gè)給定的輸入功率，濾波器的傳遞函數(shù)；
·圖5表示對(duì)于一個(gè)給定的輸入功率，放大器裝置的傳遞函數(shù)；·圖6到圖8和圖3到圖5相似，但是對(duì)于輸入功率比給定的功率低的情形；·圖9到圖11和圖3到圖5相似，但是對(duì)于輸入功率比給定的功率大的情形。
為了能使一個(gè)放大器和在一條鏈路的前面的一個(gè)光纖段中的線路損耗匹配，代替改變放大器的增益，本發(fā)明提出選擇一個(gè)對(duì)于平均輸入功率有最佳的增益偏移的放大器，并將放大器和一個(gè)能對(duì)諸不同的輸入功率校正諸增益變化的濾波器連接起來(lái)。換句話說(shuō)，放大器對(duì)于平均輸入功率顯示出盡可能平坦的或均衡的增益。濾波器是一個(gè)它的傳遞函數(shù)為鐘形的濾波器，其中心波長(zhǎng)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的，該頻率范圍足夠大，從而能對(duì)增益中的諸變化進(jìn)行校正。換句話說(shuō)，濾波器在一個(gè)足夠大的頻率范圍內(nèi)是可調(diào)諧的，從而保證在鏈路的波長(zhǎng)帶中，濾波器的傳遞函數(shù)的斜率能改變符號(hào)。這使得對(duì)由加到放大器上的輸入功率中的諸變化引起的增益變化進(jìn)行補(bǔ)償成為可能。
圖1是一個(gè)傳輸系統(tǒng)的一個(gè)圖，該傳輸系統(tǒng)包括本發(fā)明的放大器裝置。該圖表示一段在二個(gè)放大器裝置1和5之間延伸的線路光纖4。每個(gè)放大器裝置都包括一個(gè)放大器2或6，典型地是一個(gè)EDFA，而且放大器分別和一個(gè)濾波器3或7連接。當(dāng)放大器只有一個(gè)光纖段時(shí)，優(yōu)先地將濾波器連接到光纖段的后面。如果放大器有多個(gè)光纖段，則優(yōu)先地將濾波器放在最后一個(gè)光纖段的前面，因?yàn)閺膩?lái)自放大器的噪聲和輸出功率的觀點(diǎn)來(lái)看這樣做是有利的。作為一個(gè)例子，濾波器可以是一個(gè)干擾濾波器。
圖2是一個(gè)表示圖1的濾波器的傳遞函數(shù)的圖。傳遞函數(shù)是鐘形的換句話說(shuō)，在傳輸系統(tǒng)的波長(zhǎng)帶內(nèi)濾波器的頻譜響應(yīng)的斜率的平均值能夠是負(fù)的，零，或正的，這如下面解釋的那樣與如何調(diào)諧濾波器的中心頻率有關(guān)。有利的是，濾波器的頻譜響應(yīng)的斜率是波長(zhǎng)的一個(gè)下降函數(shù)，因?yàn)檫@使增加能被補(bǔ)償?shù)闹T輸入功率的范圍成為可能。
在圖2的例子中，濾波器有一個(gè)正斜率的左側(cè)面8，一個(gè)基本上是零斜率的中心部分9，和一個(gè)負(fù)斜率的右側(cè)面10。濾波器的帶寬足以保證濾波器的每個(gè)側(cè)面和中心部分都能復(fù)蓋放大器裝置的工作頻帶。當(dāng)濾波器用在一個(gè)波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)中時(shí)，工作頻帶和復(fù)用的波長(zhǎng)帶相對(duì)應(yīng)。在圖2的例子中，濾波器的半最大值帶寬的全寬度(FWHM)為100nm，它合適于和一個(gè)其復(fù)用有一個(gè)32nm帶寬的波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)一起使用。
濾波器的頻率或中心波長(zhǎng)在一個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)是可調(diào)諧的，該波長(zhǎng)范圍足夠大，使得對(duì)于由放大器接收的在所說(shuō)的輸入功率的每一側(cè)的諸功率，能夠?qū)Ψ糯笃髟谒f(shuō)的頻帶上的增益偏移進(jìn)行校正，如下面在本描述中將要解釋的那樣。在圖2的例子中，未調(diào)諧的濾波器的中心波長(zhǎng)為1548nm，它的調(diào)諧范圍對(duì)于諸較短的波長(zhǎng)為34nm，對(duì)于諸較長(zhǎng)的波長(zhǎng)為64nm。
圖1的裝置工作如下。選擇放大器，使它對(duì)于給定的假設(shè)將加到放大器裝置的輸入端的功率有平坦的增益。對(duì)于一個(gè)波分復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)，在前面一段光纖4上，即由前面的放大器裝置1算起的諸平均損耗的基礎(chǔ)上，對(duì)一個(gè)給定的放大器裝置5，確定這個(gè)給定的波長(zhǎng)。
在這些情況下，在放大器裝置的輸入端加入較大的功率引起放大器的過(guò)飽和，從而使得諸較長(zhǎng)的波長(zhǎng)被放大得較多。反之，加入較低的功率引起放大器的不飽和，從而使得諸較短的波長(zhǎng)被放大得較多。
本發(fā)明是根據(jù)這樣一個(gè)令人驚奇的事實(shí)，即只要通過(guò)一個(gè)鐘形的濾波器就能對(duì)在增益平坦中的這些變化進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)加到放大器輸入端的功率基本上等于增益是平坦的功率時(shí)，濾波器的中心波長(zhǎng)被調(diào)整，使得傳輸系統(tǒng)的波長(zhǎng)帶位在濾波器的中間部分。作為結(jié)果，濾波器對(duì)放大器裝置的增益的形狀，如果畢竟有所改變的話，這種改變也是非常小的。進(jìn)一步，濾波器沒(méi)有加入什么損耗，而進(jìn)入濾波器的插入損耗常規(guī)地是相當(dāng)小的，即1分貝左右。這顯示在圖3到圖5中。圖3表示放大器的傳遞函數(shù)的形狀，其中橫軸畫(huà)的是波長(zhǎng)以nm為單位，縱軸畫(huà)的是增益以dBm為單位。圖4表示當(dāng)將濾波器調(diào)諧到中心波長(zhǎng)時(shí)，濾波器的傳遞函數(shù)的形狀，其中縱軸畫(huà)的是損耗以dBm為單位，橫軸畫(huà)的是波長(zhǎng)以nm為單位。圖5表示放大器裝置的總的傳遞函數(shù)，其中縱軸畫(huà)的是增益以dBm為單位，橫軸畫(huà)的是波長(zhǎng)以nm為單位。我們能夠看到濾波器的存在實(shí)際上對(duì)增益的形狀沒(méi)有什么影響，增益的形狀繼續(xù)保持平坦。由濾波器加入的損耗是很有限的，實(shí)際上為零。
當(dāng)加到放大器裝置的功率比給定的功率低(即，諸線路損耗比諸平均的線路損耗大)時(shí)，放大器的增益不再是平坦的，而是在諸較長(zhǎng)的波長(zhǎng)處下降，所以需要如此地調(diào)諧濾波器的中心波長(zhǎng)，使得傳輸系統(tǒng)的波長(zhǎng)帶位在濾波器的左側(cè)邊。于是，濾波器的斜率對(duì)放大器中的增益變化進(jìn)行補(bǔ)償，放大器裝置作為一個(gè)整體顯示出平坦的增益。圖6表示在輸入功率中有一個(gè)5dB的變化的這些情形中EDFA的增益的形狀，所用的諸坐標(biāo)軸和圖3的相同。圖7表示當(dāng)如此地調(diào)諧濾波器，使得工作波長(zhǎng)的中心，例如，在1550nm上，出現(xiàn)在濾波器的左側(cè)面時(shí)濾波器的諸損耗的形狀。所用的諸坐標(biāo)軸和圖4的相同。圖7和將濾波器的中心波長(zhǎng)調(diào)整了+62nm的情形相對(duì)應(yīng)。圖8表示放大器裝置的增益，即圖6和圖7的諸傳遞函數(shù)的乘積，所用的諸坐標(biāo)軸和圖5的相同。我們能夠看到增益在復(fù)用的頻帶中再次是相當(dāng)平坦的，而且由濾波器產(chǎn)生的的衰減大約為3dBm。
相反地，當(dāng)加到放大器裝置的功率比給定的功率大，即當(dāng)諸線路損耗比諸平均的損耗低小時(shí)，放大器的增益不再是平坦的，而是在諸較短的波長(zhǎng)處下降，所以需要如此地調(diào)諧濾波器的中心波長(zhǎng)，使得傳輸系統(tǒng)的波長(zhǎng)帶移到濾波器的右側(cè)面。于是，濾波器的斜率對(duì)放大器的增益中的變化進(jìn)行補(bǔ)償，整個(gè)放大器裝置再次顯示出平坦的增益。圖9到11是和圖6到8類(lèi)似的諸圖，它們有相同的諸坐標(biāo)軸。圖9表示EDFA的增益的形狀。對(duì)于輸入功率中有一個(gè)5dB的變化的情形，這個(gè)增益隨波長(zhǎng)的增加而增加。圖10表示當(dāng)如此地調(diào)諧濾波器，使得工作波長(zhǎng)的中心，在這個(gè)例子中，在1550nm上，位在濾波器的右側(cè)邊，即濾波器的中心波長(zhǎng)被調(diào)整了-34nm時(shí)，諸濾波器損耗的形狀。圖11表示放大器裝置的增益我們能夠再次看到增益在復(fù)用的頻帶中是相當(dāng)平坦的，而由濾波器產(chǎn)生的的衰減有3dBm的量級(jí)。
于是本發(fā)明使得作為可能加到諸放大器裝置的輸入功率的一個(gè)函數(shù)，簡(jiǎn)單地和有效地對(duì)諸放大器裝置的增益進(jìn)行適配成為可能。
和上面描述的諸現(xiàn)有技術(shù)的裝置不同，本發(fā)明不尋求在EDFA的諸工作條件下使增益均衡對(duì)與給定的功率，這個(gè)功率和諸平均線路損耗相對(duì)應(yīng)，放大器顯示出最佳的和平坦的增益。相反地，本發(fā)明確實(shí)提出對(duì)于和期望的理論功率不同的諸功率，對(duì)增益斜率中的諸變化進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明的基礎(chǔ)是那個(gè)令人驚奇的觀測(cè)結(jié)果，即，一個(gè)簡(jiǎn)單的濾波器不管諸增益變化的形狀，都能夠?qū)嵤┻@種補(bǔ)償。
此外，和已知的諸裝置不同，本發(fā)明通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇濾波器的中心波長(zhǎng)能夠在其上變化的頻率范圍，使得對(duì)無(wú)論哪個(gè)方向的諸增益變化進(jìn)行補(bǔ)償成為可能。當(dāng)濾波器的頻譜響應(yīng)的斜率是波長(zhǎng)的一個(gè)單調(diào)下降函數(shù)時(shí)，濾波器的中心波長(zhǎng)中的變化越大，則能夠被校正的諸輸入功率的范圍就越大。
自然地，本發(fā)明并不限于已經(jīng)描述和表示的諸例子和諸實(shí)施例，而且熟練的技術(shù)人員能夠通過(guò)許多方法對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改變。于是，能將本發(fā)明用于一個(gè)和諸波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)不同的方面，并且相當(dāng)普遍地本發(fā)明能提供一個(gè)在諸輸入功率的一個(gè)寬頻帶上有平坦的增益的放大器。濾波器的鐘形不限于圖2所示的形狀例如，能夠從諸直線段建立起濾波器的傳遞函數(shù)。
權(quán)利要求
1.一個(gè)工作在一個(gè)給定波長(zhǎng)帶中的光纖傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)通過(guò)諸放大器裝置互連的線路光纖段，該系統(tǒng)的特征在于每個(gè)放大器裝置都包括一個(gè)放大器(1)和一個(gè)濾波器(2)，放大器(1)有一個(gè)增益偏移，該增益偏移對(duì)于和有平均損耗的一個(gè)前面的線路光纖段相對(duì)應(yīng)的輸入功率在所說(shuō)的頻帶上是最佳的，濾波器(2)顯示一個(gè)鐘形的傳遞函數(shù)，其中心波長(zhǎng)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的，該頻率范圍對(duì)于由放大器接收的在所說(shuō)的輸入功率的每一側(cè)的功率，為減小放大器在所說(shuō)的頻帶上的增益偏移是足夠的。
2.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，它的特征在于系統(tǒng)是一個(gè)波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)，它的特征還在于波長(zhǎng)帶是復(fù)用的波長(zhǎng)帶。
3.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)，它的特征在于放大器是一個(gè)有單個(gè)光纖段的摻雜的光放大器，它的特征還在于將濾波器配置在所說(shuō)的光纖段的后面。
4.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)，它的特征在于放大器是一個(gè)有多個(gè)光纖段的摻雜的光纖放大器，它的特征還在于將濾波器配置在最后一個(gè)光纖段的前面。
5.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1到4中任何一個(gè)的系統(tǒng)，它的特征在于中心波長(zhǎng)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的，該頻率范圍對(duì)于在所說(shuō)的波長(zhǎng)帶上改變?yōu)V波器的傳遞函數(shù)的平均斜率的符號(hào)是足夠的。
6.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1到5中任何一個(gè)的系統(tǒng)，它的特征在于濾波器的頻譜響應(yīng)的斜率是波長(zhǎng)的一個(gè)單調(diào)下降函數(shù)。
7.一種放大器裝置，包括一個(gè)放大器(1)和一個(gè)濾波器(2)，放大器(1)有一個(gè)增益偏移，該增益偏移對(duì)于給定的輸入功率在一個(gè)給定的波長(zhǎng)帶中是最佳的，濾波器(2)有一個(gè)鐘形的傳遞函數(shù)，其中心波長(zhǎng)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的，該頻率范圍對(duì)于由放大器接收的在所說(shuō)的輸入功率的每一側(cè)的功率，為能減小放大器在所說(shuō)的波長(zhǎng)帶上的增益偏移是足夠的。
8.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，它的特征在于放大器是一個(gè)有單個(gè)光纖段的摻雜的光纖放大器，它的特征還在于將濾波器配置在所說(shuō)的光纖段的后面。
9.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，它的特征在于放大器是一個(gè)有多個(gè)光纖段的摻雜的光纖放大器，它的特征還在于將濾波器配置在最后一個(gè)光纖段的前面。
10.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求7，8或9的裝置，它的特征在于中心波長(zhǎng)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的，該頻率范圍對(duì)于在所說(shuō)的波長(zhǎng)帶上改變?yōu)V波器的傳遞函數(shù)的平均斜率的符號(hào)是足夠的。
11.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求7到10中任何一個(gè)的系統(tǒng)，它的特征在于濾波器的頻譜響應(yīng)的斜率是波長(zhǎng)的一個(gè)單調(diào)下降函數(shù)。
12.一個(gè)使光放大器(1)和一個(gè)輸入功率匹配的方法，該方法包括下列諸步驟·選擇一個(gè)放大器，它對(duì)于一個(gè)給定的輸入功率有最佳的增益偏移；·將放大器和一個(gè)濾波器(2)連接起來(lái)，該濾波器有一個(gè)鐘形的傳遞函數(shù)，該濾波器的中心波長(zhǎng)是可調(diào)的；和·調(diào)諧濾波器的中心波長(zhǎng)，以便作為由放大器接收的功率的一個(gè)函數(shù)，減小放大器在所說(shuō)的波長(zhǎng)帶上的增益偏移。
13.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求12的方法，它的特征在于中心波長(zhǎng)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的，該頻率范圍對(duì)于能夠在所說(shuō)的波長(zhǎng)帶中改變?yōu)V波器的傳遞函數(shù)的平均斜率的符號(hào)是足夠的。
14.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求12或13的方法，它的特征在于濾波器的頻譜響應(yīng)的斜率是波長(zhǎng)的一個(gè)單調(diào)下降函數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個(gè)光纖裝置,該裝置包括一個(gè)放大器和一個(gè)濾波器,放大器有一個(gè)對(duì)于給定的輸入功率在一個(gè)給定的波長(zhǎng)帶上是最佳的增益偏移,濾波器有一個(gè)鐘形的傳遞函數(shù),濾波器的中心波長(zhǎng)在一個(gè)頻率范圍內(nèi)是可調(diào)的,該頻率范圍對(duì)于當(dāng)由放大器接收的功率和所說(shuō)的給定的輸入功率不同時(shí),為能夠減小放大器在所說(shuō)的波長(zhǎng)帶上的增益偏移是足夠的。本發(fā)明能使諸放大器裝置和諸線路損耗相匹配而同時(shí)使總的損耗減至最小。
文檔編號(hào)H04B10/02GK1230041SQ9910101
公開(kāi)日1999年9月29日 申請(qǐng)日期1999年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月8日
發(fā)明者多米奎·貝阿特, 伯特蘭·德斯修 申請(qǐng)人:阿爾卡塔爾公司