專利名稱：拉曼放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拉曼放大器。
背景技術(shù)：
在拉曼放大器中，已經(jīng)提出了能夠通過適當(dāng)?shù)仡A(yù)先確定具有多個(gè)波長的泵浦光波的每一個(gè)功率值而獲得平坦增益譜的技術(shù)(例如見Y.Emori等人文章″Broadband lossless DCF using Raman am-plification pumped by multichannel WDM laser diodes，″Electron.Lett.，Vol.34，No.22，pp.2145-46，1998)。但是在上述文獻(xiàn)所描述的技術(shù)中，具有多個(gè)波長的泵浦光波的每一個(gè)功率值是恒定值，當(dāng)輸入信號(hào)的功率改變時(shí)，由于拉曼放大增益的飽和趨勢(shì)，產(chǎn)生增益的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種拉曼放大器，即使在輸入信號(hào)的功率變化時(shí)，能夠容易地減少拉曼放大的增益變化。
為了實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明提供了一種拉曼放大器，其具有(a)放大輸入光波以產(chǎn)生輸出光波的光纖；(b)向所述光纖提供具有多個(gè)波長的泵浦光波的泵浦光波提供裝置；以及(c)控制單元，其僅僅控制所述泵浦光波中具有最短波長的泵浦光波的功率，使得由所述光纖在所需波長范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)的拉曼放大的增益的平均值能夠保持恒定。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述拉曼放大器可以具有下述特征。所述拉曼放大器進(jìn)一步還具有輸入功率檢測(cè)裝置，檢測(cè)輸入光波的功率，所述控制單元執(zhí)行下述功能
(a)存儲(chǔ)具有最短波長的泵浦光波的功率和要被建立以使前述平均值維持恒定的輸入光波功率之間的關(guān)系；以及(b)根據(jù)所述輸入功率檢測(cè)裝置檢測(cè)到的輸入光波的功率以及其存儲(chǔ)的所述關(guān)系，控制具有最短波長的泵浦光波的功率。
在這種情況下，前述關(guān)系可以被表示為一個(gè)線性函數(shù)。另外，在這種情況下，所述拉曼放大器可以具有下列特征(a)所述泵浦光波提供裝置在與輸入光波的傳播方向相反的方向向所述光纖提供泵浦光波；以及(b)所述輸入功率檢測(cè)裝置或者所述控制單元設(shè)有延遲裝置，用于給出一個(gè)對(duì)應(yīng)于輸入光波在光纖上傳播所需時(shí)間的延遲時(shí)間。
或者，所述拉曼放大器可以具有下列特征(a)所述泵浦光波提供裝置在與輸入光波的傳播方向相同的方向向所述光纖提供泵浦光波；以及(b)所述拉曼放大器進(jìn)一步設(shè)有延遲介質(zhì)，用于將所述輸入光波延遲預(yù)定時(shí)間，該延遲介質(zhì)被設(shè)置在均在所述輸入光波的路徑上的所述輸入功率檢測(cè)裝置和所述泵浦光波提供裝置之間。
這里，所述預(yù)定時(shí)間可以是從輸入功率檢測(cè)裝置檢測(cè)到一個(gè)值的時(shí)刻到所述控制單元執(zhí)行控制的時(shí)刻的時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述拉曼放大器可以具有下述特征。該拉曼放大器進(jìn)一步具有(a)檢測(cè)輸入光波的功率的輸入功率檢測(cè)裝置；以及(b)檢測(cè)輸出光波的功率的輸出功率檢測(cè)裝置，并且所述控制單元根據(jù)所述輸入功率檢測(cè)裝置檢測(cè)到的輸入光波的功率以及所述輸出功率檢測(cè)裝置檢測(cè)到的輸出光波的功率控制具有最短波長的泵浦光波的功率。在這種情況下，所述控制單元可以根據(jù)所述輸入功率檢測(cè)裝置檢測(cè)到的輸入光波的功率以及所述輸出功率檢測(cè)裝置檢測(cè)到的輸出光波的功率控制具有最短波長的泵浦光波的功率，輸出光波的功率被檢測(cè)的時(shí)刻，是在從檢測(cè)輸入光波的功率的時(shí)刻起，剛剛過去輸入光波在光纖上傳播所需的時(shí)間之后。
從下面的詳細(xì)說明會(huì)更加清楚本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。下面的詳細(xì)說明描述了所想到的實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。本發(fā)明也可以用不同的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)，其細(xì)節(jié)可以在各個(gè)方面加以修改而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，附圖和下面的說明在本質(zhì)上是說明性的，而非限制性的。


對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖解，以在附圖中圖示一些例子而非限制。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。附圖中圖1是圖示本發(fā)明第一實(shí)施例的拉曼放大器的概念圖；圖2的曲線示了使用輸入信號(hào)光波的功率作為參數(shù)的第一實(shí)施例的拉曼放大器的增益譜；圖3的曲線示了作為比較例，當(dāng)泵浦光波的功率未受控制時(shí)，使用輸入信號(hào)光波的功率作為參數(shù)的第一實(shí)施例的拉曼放大器的增益譜；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的拉曼放大器的概念圖；圖5的曲線示了使用輸入信號(hào)光波的功率作為參數(shù)的第二實(shí)施例的拉曼放大器的增益譜；圖6的曲線示了作為比較例，當(dāng)泵浦光波的功率保持恒定時(shí)，使用輸入信號(hào)光波的功率作為參數(shù)的第二實(shí)施例的拉曼放大器的增益譜；圖7的曲線示了在第一和第二實(shí)施例中，當(dāng)控制具有最短波長的泵浦光波以使平均增益變得恒定時(shí)，輸入信號(hào)光波的功率和具有最短波長的泵浦光波的功率之間的關(guān)系；圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例的拉曼放大器的概念圖；圖9是本發(fā)明第四實(shí)施例的拉曼放大器的概念圖；圖10是本發(fā)明第五實(shí)施例的拉曼放大器的概念圖；圖11是本發(fā)明第六實(shí)施例的拉曼放大器的概念圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的發(fā)明人集中研究了拉曼放大的增益控制，發(fā)現(xiàn)，即使在輸入信號(hào)光波的功率變化時(shí)，可以通過僅僅控制具有多個(gè)波長的泵浦光波中的具有最短波長的泵浦光波的功率，來減少增益譜的變化。本發(fā)明就是這樣完成的。
(第一實(shí)施例)圖1的概念示了本發(fā)明第一實(shí)施例的拉曼放大器100。在拉曼放大器100中，信號(hào)光波(輸入光波)在光輸入端101進(jìn)入，從而被拉曼放大。拉曼放大后的信號(hào)光波(輸出光波)從光出射端102射出。該拉曼放大器100在從光進(jìn)入端101到光出射端102的信號(hào)光波傳播路徑上按下述列舉順序設(shè)有光纖耦合器111、光隔離器121、光纖耦合器112、拉曼放大光纖130、光隔離器122以及光纖耦合器113。另外，該拉曼放大器100還設(shè)有連接到光纖耦合器111的光電二極管141、連接到光纖耦合器112的光纖耦合器114、連接到光纖耦合器114的激光二極管150a和150b、連接到光纖耦合器113的光電二極管142以及連接到所述光電二極管141和142以及激光二極管150a的控制單元160。
所述光纖耦合器111將在光進(jìn)入端101進(jìn)入的信號(hào)光波分支，以將其中的一部分發(fā)送到光電二極管141，其余部分則被送到光隔離器121。該光電二極管141接收從所述光纖耦合器111到達(dá)的信號(hào)光波，根據(jù)輸入的信號(hào)光波的功率產(chǎn)生電信號(hào)并將電信號(hào)發(fā)送到控制單元160。
所述光纖耦合器112接收從光纖耦合器114發(fā)出的具有多個(gè)波長的泵浦光波，并將它們發(fā)送給光纖130。光纖耦合器112接收從光纖耦合器111通過光隔離器121傳播來的信號(hào)光波，并將其發(fā)送給光纖130。
光纖耦合器113接收從光纖130通過光隔離器122傳播來的信號(hào)光波，將其分支，以將其一部分發(fā)送到光電二極管142，將其余部分發(fā)送到光出射端102。所述光電二極管142接收從光纖耦合器113來的信號(hào)光波，以根據(jù)輸入的信號(hào)光波的功率產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，并將該電信號(hào)發(fā)送給控制單元160。
所述光纖耦合器114接收從激光二極管150a和150b發(fā)送來的波長相互不同的泵浦光波。然后，它將所述泵浦光波組合起來，將組合起來的具有多個(gè)波長的泵浦光波發(fā)送給光纖耦合器112。所述光隔離器121和122允許光波從光進(jìn)入端101到光出射端102正向通過，但是阻止它們反向通過。所述光纖130接收均從光纖耦合器112發(fā)送來的泵浦光波和信號(hào)光波，將信號(hào)光波拉曼放大，并將拉曼放大后的信號(hào)光波發(fā)送給光隔離器122。
所述激光二極管150a和150b各輸出一個(gè)波長互不相同的用于拉曼放大的泵浦光波。這里，假設(shè)從激光二極管150a輸出的泵浦光波的波長短于從激光二極管150b輸出的泵浦光波的波長。換句話說，假設(shè)從激光二極管150a輸出的泵浦光波是在具有多個(gè)波長的泵浦光波中具有最短波長的泵浦光波。
所述控制單元160接收從光電二極管141和142發(fā)送的電信號(hào)，以根據(jù)這些電信號(hào)控制要從激光二極管150a輸出的泵浦光波的功率，以使拉曼放大的增益能夠變得恒定。具體地，最好控制單元160被構(gòu)建為具有用于執(zhí)行所述控制等的電路。
這里，所述激光二極管150a和150b以及所述光纖耦合器112和114作為整體用作泵浦光波提供裝置，向所述光纖130提供具有多個(gè)波長的泵浦光波。作為泵浦光波提供裝置，所述激光二極管可以用另一種激光光源替代。所述光電二極管141和光纖耦合器111作為整體用作輸入功率檢測(cè)裝置，檢測(cè)要被輸入到光纖130中的信號(hào)光波的功率。所述光電二極管142和所述光纖耦合器113作為整體用作輸出功率檢測(cè)裝置，檢測(cè)從光纖輸出的輸出信號(hào)光波的功率。
所述拉曼放大器100的工作過程如下。從激光二極管150a和150b輸出的泵浦光波被所述光纖耦合器114組合起來。組合提來的泵浦光波通過光纖耦合器112被提供給拉曼放大光纖130。在光進(jìn)入端101進(jìn)入的信號(hào)光波傳播通過光纖耦合器111、光隔離器121、光纖耦合器112而進(jìn)入光纖130，在這里被拉曼放大。拉曼放大后的信號(hào)光波傳播通過光隔離器122和光纖耦合器113，從光出射端102出射。
在光進(jìn)入端101進(jìn)入的信號(hào)光波被光纖耦合器111分支，其一部分被送往光電二極管141。然后，光電二極管141根據(jù)其接收到的光量輸出一個(gè)電信號(hào)。拉曼放大后的信號(hào)光波被光纖耦合器113分支，其一部分被送往光電二極管142。然后，光電二極管142根據(jù)其接收到的光量輸出一個(gè)電信號(hào)。
所述控制單元160根據(jù)從光電二極管141發(fā)送的電信號(hào)監(jiān)視輸入信號(hào)光波的功率。它還根據(jù)從光電二極管142發(fā)送的電信號(hào)監(jiān)視輸出信號(hào)光波的功率。控制單元160使用監(jiān)視到的輸入和輸出信號(hào)光波的功率計(jì)算拉曼放大的增益。然后，其控制要從激光二極管150a輸出的泵浦光波的功率，使得拉曼放大的增益可以變得恒定。
下面說明本實(shí)施例的一個(gè)例子。假設(shè)光纖130是長度為9.9km的色散補(bǔ)償光纖。假設(shè)從激光二極管150a輸出的泵浦光波的中心波長為1435.4nm，從激光二極管150b輸出的泵浦光波的中心波長為1462.2nm.。信號(hào)光波在32個(gè)信道上被輸入拉曼放大器100，這32個(gè)信道按照100GHz的頻率間隔分布在1,534.25到1,558.98nm的頻帶上。各信道中的信號(hào)光波具有相同的功率。
輸入信號(hào)光波的功率從-32dBm/ch變到-5dBm/ch，控制單元160執(zhí)行控制操作，使得信號(hào)光波的頻帶內(nèi)的平均增益變得恒定。在這種情況下，從激光二極管150b輸出的泵浦光波的功率保持恒定。圖2的曲線圖是使用輸入信號(hào)光波的功率作為一個(gè)參數(shù)，第一實(shí)施例的拉曼放大器的增益譜。即使輸入信號(hào)光波的功率從-32dBm/ch變到-5dBm/ch(變化了27dB)，增益變化也被抑制到大約±0.1dBpp。
作為上述控制的一個(gè)比較例，在與上述相同的條件下進(jìn)行了另外一種拉曼放大，不同之處在于從激光二極管150a輸出的泵浦光波的功率不受控制(各信道中的泵浦光波的功率保持恒定)。圖3的曲線示了當(dāng)泵浦光波的功率不受控制時(shí)，使用輸入信號(hào)光波的功率作為參數(shù)的第一實(shí)施例的拉曼放大器的增益譜，作為比較例1。在這個(gè)例子中，從每一個(gè)激光二極管150a和150b輸出的泵浦光波的功率被預(yù)先確定為當(dāng)輸入信號(hào)光波的功率為-5dBm/ch時(shí)，凈增益的平均值大約為0dB，增益譜變得比其它任何情況下都更為平坦。在比較例1中，最大產(chǎn)生大約1.5dBpp的增益變化。另外，當(dāng)輸入信號(hào)光波的功率下降時(shí)，增益上升。
第一實(shí)施例的例子所獲得的結(jié)果表明，即使在輸入信號(hào)光波的功率變化時(shí)，通過僅僅控制具有最短波長的泵浦光波的功率以使得信號(hào)光波的頻帶中的平均增益變得恒定，可以實(shí)現(xiàn)增益譜的穩(wěn)定。換句話說，第一實(shí)施例能夠容易地減小拉曼放大的增益變化。另外，如第一實(shí)施例中所述，當(dāng)監(jiān)視輸入和輸出信號(hào)光波的功率，并參考所獲得的值來控制具有最短波長的泵浦光波的功率時(shí)，可以對(duì)拉曼放大中的增益變化進(jìn)行更為適當(dāng)?shù)目刂啤?br> (第二實(shí)施例)在第一實(shí)施例中，將具有多個(gè)波長的泵浦光波在與信號(hào)光波相同的方向上提供給光纖。在下面描述的第二實(shí)施例中，將具有多個(gè)波長的泵浦光波在與信號(hào)光波的方向相反的方向上提供給光纖。圖4的概念示了本發(fā)明第二實(shí)施例的拉曼放大器200。在第二實(shí)施例中，在信號(hào)光波的路徑上，在光纖130和光隔離器122之間設(shè)置向光纖130提供具有多個(gè)波長的泵浦光波的光纖耦合器115。
光纖耦合器115接收從光纖耦合器114輸出的具有多個(gè)波長的泵浦光波，并將它們提供給拉曼放大光纖130。另外，光纖耦合器115接收從光纖130輸出的信號(hào)光波，并將其提供給光隔離器122。
下面說明該實(shí)施例的一個(gè)例子。假設(shè)光纖130、信號(hào)光波以及從每一個(gè)激光二極管150a和150b輸出的泵浦光波的條件與第一實(shí)施例中是一樣的。
圖5的曲線示了使用輸入信號(hào)光波的功率作為參數(shù)的第二實(shí)施例的拉曼放大器的增益譜。即使輸入信號(hào)光波的功率從-32dBm/ch變化到-5dBm/ch(變化量為27dBm/ch)，增益的變化也被抑制到大約±0.15dBpp。
圖6的曲線示了當(dāng)泵浦光波的功率保持恒定時(shí)，使用輸入信號(hào)光波的功率作為參數(shù)的第二實(shí)施例的拉曼放大器的增益譜，作為比較例2。在比較例2中，最大產(chǎn)生大約1.0dBpp的增益變化。在此情況下，將結(jié)果與在圖3所示的正向泵浦(forward pumping)的情況下所獲得的結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明，由于輸入信號(hào)光波的功率的變化，正向泵浦會(huì)產(chǎn)生更大的增益變化。其原因是，正向泵浦所產(chǎn)生的拉曼放大更容易產(chǎn)生增益飽和。
(第三實(shí)施例)發(fā)明人在研究第一和第二實(shí)施例以及其它情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)在使得拉曼放大的增益恒定的具有最短波長的泵浦光波的功率以及輸入信號(hào)光波的功率之間存在一種關(guān)系。
圖7的曲線圖示了在第一和第二實(shí)施例中控制具有最短波長的泵浦光波，使得平均增益變得恒定時(shí)，輸入信號(hào)光波的功率和具有最短波長的泵浦光波(從激光二極管150a輸出的，其波長為1,435.4nm)的功率之間的關(guān)系。輸入信號(hào)光波的功率和具有最短波長的泵浦光波的功率具有一種被表示為線性函數(shù)的關(guān)系。
第三實(shí)施例利用這種關(guān)系來控制拉曼放大的增益。圖8的概念示了本發(fā)明第三實(shí)施例的拉曼放大器300。圖8圖示的控制單元160只接收從光電二極管141輸出的電信號(hào)?？刂茊卧?60存儲(chǔ)上述關(guān)系，并根據(jù)該關(guān)系，使用監(jiān)測(cè)到的輸入信號(hào)光波功率計(jì)算具有最短波長的泵浦光波的功率。然后，控制單元160控制要從激光二極管150a輸出的泵浦光波的功率，以使該功率符合計(jì)算得到的值。更具體地說，使用下面的被表達(dá)為線性函數(shù)的等式來計(jì)算具有最短波長的泵浦光波的功率具有最短波長的泵浦光波的功率(mW)＝ax輸入信號(hào)光波的功率(mW)+b，其中a和b都是常數(shù)。
該實(shí)施例表明當(dāng)根據(jù)具有最短波長的泵浦光波的功率和要用以保持增益恒定的輸入信號(hào)光波的功率之間的關(guān)系，尤其是被表達(dá)為線性函數(shù)的關(guān)系來控制具有最短波長的泵浦光波的功率時(shí)，能夠容易地減小拉曼放大的增益變化。
當(dāng)控制具有最短波長的泵浦光波的功率，使得平均增益能夠保持恒定時(shí)，即使在雙向泵浦的情況下，也能夠建立輸入信號(hào)光波的功率和具有最短波長的泵浦光波的功率之間的被表達(dá)為線性函數(shù)的關(guān)系。在這種情況下，當(dāng)正向泵浦光波的最短波長不同于反向泵浦光波的最短波長時(shí)，僅需要控制具有最短波長的泵浦光波。當(dāng)正向泵浦光波的最短波長與反向泵浦光波的最短波長相同時(shí)，在它們具有相同功率的條件下，具有相同的最短波長的兩個(gè)泵浦光波都需要受到控制。
(第四實(shí)施例)在拉曼放大器的操作過程中，當(dāng)輸入信號(hào)光波的功率突然變化時(shí)，拉曼放大增益瞬時(shí)變化。因此，為了控制增益以使之能夠保持恒定，從而即使在輸入信號(hào)光波的功率突然變化時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)變化的情況，有必要高速控制所述增益，使得增益能夠保持在固定值。一般，拉曼放大光纖的長度至少有幾公里，比稀土摻雜光纖要長。因此，有必要設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，使之考慮信號(hào)光波在拉曼放大光纖上傳播的時(shí)間。
在反向泵浦拉曼放大器中，通過均衡從輸入信號(hào)光波的功率的變化到泵浦光波功率變化的時(shí)間與信號(hào)光波在拉曼放大光纖上傳播的時(shí)間，能夠抑制增益的瞬時(shí)變化。因此，在反向泵浦拉曼放大器中，希望給通過檢測(cè)輸入信號(hào)光波的功率來控制泵浦光波功率的前饋控制系統(tǒng)提供一種延遲裝置，用于給定一個(gè)延遲時(shí)間，該延遲時(shí)間等于信號(hào)光波在拉曼放大光纖上傳播的時(shí)間。有兩種延遲裝置可用，一種是在電路上產(chǎn)生延遲時(shí)間，另一種是光延遲介質(zhì)。
圖9的概念示了本發(fā)明第四實(shí)施例的拉曼放大器400。該拉曼放大器400在光纖耦合器111和光電二極管114a之間設(shè)有延遲介質(zhì)171，用于將信號(hào)光波延遲預(yù)定時(shí)間。作為延遲介質(zhì)171，最好使用延遲光纖等。這里，所述預(yù)定時(shí)間最好對(duì)控制單元160給一個(gè)合適的定時(shí)，該控制單元160考慮信號(hào)光波在光纖130上傳播的時(shí)間控制激光二極管150a。例如，希望光電二極管141參考在下述時(shí)刻的信號(hào)光波功率在該時(shí)刻，從光纖耦合器111將信號(hào)光波輸出到延遲光纖171的時(shí)刻起，信號(hào)光波在光纖130上的傳播所需的時(shí)間剛剛過去。
上述結(jié)構(gòu)使得能夠考慮信號(hào)光波在光纖130上傳播的時(shí)間來控制泵浦光波的功率。結(jié)果，該實(shí)施例能夠抑制拉曼放大增益的瞬時(shí)變化。
上面的說明是針對(duì)反向泵浦拉曼放大器的。在正向泵浦拉曼放大器中，通過預(yù)輸入信號(hào)光波的功率變化幾乎同時(shí)地改變泵浦光波功率，能夠抑制增益的瞬時(shí)變化。但是，由于控制電路通常有一個(gè)響應(yīng)時(shí)間，極難與輸入信號(hào)光波的功率變化同時(shí)地控制泵浦光波的功率。
圖10的概念示了本發(fā)明第五實(shí)施例的拉曼放大器500。圖示于圖10的拉曼放大器500抑制正向泵浦中的增益瞬時(shí)變化。該拉曼放大器500在光纖耦合器111和光隔離器121之間設(shè)有延遲介質(zhì)172，用于將信號(hào)光波延遲一個(gè)預(yù)定時(shí)間。這里，最好該預(yù)定時(shí)間是從光電二極管141接收到信號(hào)光波的時(shí)刻起，到控制電路160通過參考輸入的信號(hào)光波的功率執(zhí)行控制的時(shí)刻止的時(shí)間。上述結(jié)構(gòu)能夠抑制拉曼放大的增益的瞬時(shí)變化，因?yàn)?，信?hào)光波幾乎與根據(jù)信號(hào)光波的功率受到控制的泵浦光波同時(shí)地輸入到光纖130中。
具有上述結(jié)構(gòu)的拉曼放大器執(zhí)行的控制能夠?qū)臋z測(cè)到輸入信號(hào)光波的功率到控制泵浦光波功率的時(shí)間考慮進(jìn)來。
另外，在監(jiān)視輸入和輸出光波的功率的系統(tǒng)中，同樣，在對(duì)輸入信號(hào)光波的監(jiān)視和對(duì)輸出信號(hào)光波的監(jiān)視之間，存在一個(gè)對(duì)應(yīng)于光纖長度的時(shí)間差。圖11的概念示了本發(fā)明第六實(shí)施例的拉曼放大器600。圖11所示的拉曼放大器600防止在該系統(tǒng)中出現(xiàn)時(shí)間差。該拉曼放大器600在光纖耦合器111和光電二極管141之間設(shè)有延遲介質(zhì)173，用于將信號(hào)光波延遲一個(gè)預(yù)定時(shí)間。這里，希望所述預(yù)定時(shí)間是防止在對(duì)輸入信號(hào)光波的監(jiān)視和對(duì)輸出信號(hào)光波的監(jiān)視之間出現(xiàn)時(shí)間差的時(shí)間。上述結(jié)構(gòu)不僅能抑制拉曼放大增益的瞬時(shí)變化，而且能夠在時(shí)間方面高精度地檢測(cè)增益。
上面結(jié)合當(dāng)前認(rèn)為最實(shí)用的和優(yōu)選的實(shí)施方式描述了本發(fā)明。但是，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。相反，本發(fā)明應(yīng)當(dāng)覆蓋在所附權(quán)利要求的使之范圍內(nèi)的各種變化和等效方案。
2004年4月23日遞交的日本專利申請(qǐng)2004-128889的全部公開內(nèi)容，包括其說明書、權(quán)利要求書和附圖以及摘要，在此全文引為參考。
權(quán)利要求
1.一種拉曼放大器，包括(a)放大輸入光波以產(chǎn)生輸出光波的光纖；(b)向所述光纖提供具有多個(gè)波長的泵浦光波的泵浦光波提供裝置；以及(c)控制單元，其僅僅控制所述泵浦光波中具有最短波長的泵浦光波的功率，使得由所述光纖在所需波長范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)的拉曼放大的增益的平均值能夠保持恒定。
2.如權(quán)利要求1所述的拉曼放大器，還包括輸入功率檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)輸入光波的功率，所述控制單元執(zhí)行下述功能(a)存儲(chǔ)具有最短波長的泵浦光波的功率和要被建立以使前述平均值維持恒定的輸入光波功率之間的關(guān)系；以及(b)根據(jù)所述輸入功率檢測(cè)裝置檢測(cè)到的輸入光波的功率以及其存儲(chǔ)的所述關(guān)系，控制具有最短波長的泵浦光波的功率。
3.如權(quán)利要求2所述的拉曼放大器，其中，所述關(guān)系是一種線性函數(shù)關(guān)系。
4.如權(quán)利要求2所述的拉曼放大器，其中(a)所述泵浦光波提供裝置在與輸入光波的傳播方向相反的方向向所述光纖提供泵浦光波；以及(b)所述輸入功率檢測(cè)裝置或者所述控制單元設(shè)有延遲裝置，用于給出一個(gè)對(duì)應(yīng)于輸入光波在光纖上傳播所需時(shí)間的延遲時(shí)間。
5.如權(quán)利要求2所述的拉曼放大器，其中，所述泵浦光波提供裝置在與輸入光波的傳播方向相同的方向向所述光纖提供泵浦光波；所述拉曼放大器還包括延遲介質(zhì)，用于將所述輸入光波延遲預(yù)定時(shí)間，該延遲介質(zhì)被設(shè)置在均在所述輸入光波的路徑上的所述輸入功率檢測(cè)裝置和所述泵浦光波提供裝置之間。
6.如權(quán)利要求5所述的拉曼放大器，其中，所述預(yù)定時(shí)間是從輸入功率檢測(cè)裝置檢測(cè)到一個(gè)值的時(shí)刻到所述控制單元執(zhí)行控制的時(shí)刻的時(shí)間。
7.如權(quán)利要求1所述的拉曼放大器，還包括(a)檢測(cè)輸入光波的功率的輸入功率檢測(cè)裝置；以及(b)檢測(cè)輸出光波的功率的輸出功率檢測(cè)裝置，所述控制單元根據(jù)所述輸入功率檢測(cè)裝置檢測(cè)到的輸入光波的功率以及所述輸出功率檢測(cè)裝置檢測(cè)到的輸出光波的功率控制具有最短波長的泵浦光波的功率。
8.如權(quán)利要求7所述的拉曼放大器，其中，所述控制單元根據(jù)所述輸入功率檢測(cè)裝置檢測(cè)到的輸入光波的功率以及所述輸出功率檢測(cè)裝置檢測(cè)到的輸出光波的功率控制具有最短波長的泵浦光波的功率，輸出光波的功率被檢測(cè)的時(shí)刻，是在從檢測(cè)輸入光波的功率的時(shí)刻起，經(jīng)過輸入光波在光纖上傳播所需的時(shí)間之后的時(shí)刻。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及拉曼放大器，即使在輸入信號(hào)的功率變化時(shí)，也能夠容易地減小拉曼放大的增益變化。該拉曼放大器具有(a)放大輸入光波以產(chǎn)生輸出光波的光纖；(b)向所述光纖提供具有多個(gè)波長的泵浦光波的泵浦光波提供裝置；以及(c)控制單元，其僅僅控制所述泵浦光波中具有最短波長的泵浦光波的功率，使得由所述光纖在所需波長范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)的拉曼放大的增益的平均值能夠保持恒定。
文檔編號(hào)H04B10/17GK1691553SQ200510067689
公開日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月23日
發(fā)明者中路晴雄 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社