一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器

摘要

本发明公开了一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器，包括输入输出模块、开关控制模块、S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块；所述输入输出模块，分别与所述开关控制模块、S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块连接，用于对S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块的光信号进行输入和输出；所述开关控制模块，分别与所述S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块连接，用于控制S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块光路的通断；所述S波段放大模块，用于对S波段进行光放大；所述C波段放大模块，用于对C波段进行光放大；所述L波段放大模块，用于对L波段进行光放大。

权利要求

1.一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器，其特征在于，包括：输入输出模块、开关控制模块、S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块；

所述输入输出模块，分别与所述开关控制模块、S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块连接，用于对S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块的光信号进行输入和输出；

所述开关控制模块，分别与所述S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块连接，用于控制S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块的光路通断；

所述S波段放大模块，用于对S波段进行光放大；

所述C波段放大模块，用于对C波段进行光放大；

所述L波段放大模块，用于对L波段进行光放大；

所述开关控制模块包括第一光开关控制模块、第二光开关控制模块、第三光开关控制模块、第四光开关控制模块、第五光开关控制模块；

所述输入输出模块包括可调光源、光谱仪、第一光环形器、S/CLband波分复用器、C/Lband波分复用器；具体为所述可调光源通过第一光环形器、S/CLband波分复用器的第一端口与S波段放大模块通过光纤连接；S/CLband波分复用器的第二端口与C/Lband波分复用器的第一端口连接；C/Lband波分复用器的第二端口与C波段放大模块通过光纤连接；C/Lband波分复用器的第三端口与L波段放大模块通过光纤连接；第一光环形器的第一端口与光谱仪通过光纤连接且作为整个放大器的输出；S/CLband波分复用器的第一端口与开关控制模块的第一光开关控制模块连接；C/Lband波分复用器的第二端口与开关控制模块的第二光开关控制模块连接；C/Lband波分复用器的第三端口与开关控制模块的第三光开关控制模块连接；

所述S波段放大模块包括S波段泵浦激光器、S波段波分复用器、S波段掺铒光纤、第二光环行器、第一滤波器；具体为第一光开关控制模块与S波段波分复用器的第一端口连接；S波段泵浦激光器与S波段波分复用器的第二端口连接；S波段波分复用器的第三端口与S波段掺铒光纤的一端连接；S波段掺铒光纤的另一端与第二光环形器的第一端口连接；第二光环形器的第二端口与第一滤波器一端连接；第一滤波器另一端与第二光环形器的第三端口连接；

所述C波段放大模块包括C+L波段泵浦激光器、3dB耦合器、C波段波分复用器、C波段掺铒光纤、第三光环行器、第二滤波器；具体为第二光开关控制模块与C波段波分复用器的第一端口相连；C+L波段泵浦激光器与3dB耦合器的第一端口连接；3dB耦合器的第二端口与第四光开关控制模块的一端连接；第四光开关控制模块的另一端与C波段波分复用器的第二端口连接；C波段波分复用器的第三端口与C波段掺铒光纤的一端连接；C波段掺铒光纤的另一端与第三光环形器第一端口连接；第三光环形器的第二端口与第二滤波器的一端连接；

第二滤波器的另一端与第三光环形器的第三端口连接；

所述L波段放大模块包括C+L波段泵浦激光器、3dB耦合器、L波段波分复用器、L波段掺铒光纤、第四光环行器、第三滤波器；具体为第三光开关控制模块与L波段波分复用器的第一端口连接；C+L波段泵浦激光器与3dB耦合器的第一端口连接；3dB耦合器的第三端口与第五光开关控制模块的一端连接；第五光开关控制模块的另一端与L波段波分复用器的第二端口连接；L波段波分复用器的第三端口与L波段掺铒光纤的一端连接；L波段掺铒光纤的另一端与第四光环形器的第一端口连接；第四光环形器的第二端口与第三滤波器的一端连接；第三滤波器的另一端与第四光环形器的第三端口连接；

当开关控制模块中第一光开关控制模块关闭时，可调光源、输入输出模块连通S波段放大模块实现了一个S波段的双通道结构的光放大器，放大信号光返回第一环形器的第一端口接光谱仪作为整个放大器的输出；当开关控制模块中第二光开关控制模块与第四光开关控制模块关闭时，输入输出模块连通C波段放大模块实现了一个C波段的双通道结构的光放大器，放大信号光返回第一环形器的第一端口接光谱仪作为整个放大器的输出；当开关控制模块中第三光开关控制模块与第五光开关控制模块关闭时，输入输出模块连通L波段放大模块实现了一个L波段的双通道结构的光放大器，放大信号光返回第一环形器的第一端口接光谱仪作为整个放大器的输出；当开关控制模块中第二光开关控制模块、第三光开关控制模块、第四光开关控制模块与第五光开关控制模块全部关闭时，连通C波段放大模块与L波段放大模块实现了一个宽带C+L波段的光放大器；开关控制模块中第一光开关控制模块、第二光开关控制模块、第三光开关控制模块、第四光开关控制模块与第五光开关控制模块全部关闭，连通S波段放大模块、C波段放大模块与L波段放大模块实现了一个超宽带S+C+L波段的光放大器。

2.根据权利要求1所述的一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器，其特征在于，所述S波段泵浦激光器采用980nm的功率可调谐激光器；所述C+L波段泵浦激光器采用980nm功率可调谐的C+L波段二合一泵浦激光器。

3.根据权利要求2所述的一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器，其特征在于，所述S波段掺铒光纤、C波段掺铒光纤、L波段掺铒光纤均采用低包层石英掺杂光纤；

所述S波段掺铒光纤的长度为15m，增益范围为1480nm-1530nm；

所述C波段掺铒光纤的长度为10m，增益范围为1530nm-1565nm；

所述L波段掺铒光纤的长度为20m，增益范围为1565nm-1610nm。

4.根据权利要求1所述的一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器，其特征在于，所述开关控制模块采用机械式光开关，用于实现光路通断的控制。

5.根据权利要求2或3所述的一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器，其特征在于，所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器均为陷波滤波器，用于滤除ASE的峰值信号，降低噪声系数。

说明书

一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器

技术领域

[0001] 本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器。

背景技术

[0002] 20世纪90年代初，随着掺铒光纤放大器的成功研制和波分复用技术的日趋成熟，光纤通信的容量和传输距离得到了极大的提升。但近年来网络呈井喷式发展引起数据通信量倍增，对光纤通信系统的容量提出了更高的要求。传统扩大光纤通信系统的通信容量的方法无外乎增加单信道传输速率，或减少信道间隔增加信道数量，但随之色散效应和非线性效应对系统的影响也会增加。所以增加传输容量的有效途径是扩展系统的传输带宽，相应的增加了对掺铒光纤放大器性能的要求，即系统中的掺铒光纤放大器不仅仅只适用于C波段。因此将掺铒光纤放大器扩展到S、L波段是必然选择。

[0003] 目前C+L波段的掺铒光纤放大器已经成熟且逐渐商业化，S波段的光纤损耗低于C+L波段，因此S波段成为了潜在的通信资源。利用掺铒光纤的弯曲损耗或改变光纤的折射率分布均可抑制C波段的ASE，实现S波段光放大。为了能够充分利用光纤的带宽资源，实现多窗口超宽带光纤通信，多波段组合光纤放大器即S+C+L波段的超宽带光纤放大器成为研究工作的热点。另外，如何灵活的选择所需波段的掺铒光纤放大器也是目前所需要考虑的问题。

[0004] 如公开号为CN208093939U的专利公开了一种小型L波段掺铒光纤放大器，包括：输入分光器、输入隔离器、输入耦合器、第一掺铒光纤、中间隔离器、输出耦合器、泵浦分光器、第二掺铒光纤、输出隔离器、输出分光器、泵浦激光器、输入监测器、输出监测器；更佳地，输入分光器、输入隔离器、输入耦合器集成于一个三合一混合器件H1中。更佳地，中间隔离器、输出耦合器集成于一个二合一混合器件H2中。更佳地，输出分光器、输出监测器集成于一个二合一混合器件H3中。该L波段掺铒光纤放大器的优点在于：1)结构紧凑、体积很小，可满足传输系统高集成度的要求。2)采用自动功率控制，使用方便，易于管理。3)功耗极低，适用于高集成化的发射或者接收板卡。虽然其公开了L波段掺铒光纤放大器，但是对于多波段组合光纤放大器即S+C+L波段的超宽带光纤放大器依然不能得到解决；另外，如何灵活的选择所需波段的掺铒光纤放大器也是目前所需要考虑的问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器，能够实现S波段、C波段、L波段三个波段任意组合波段的光放大。

[0006] 为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

[0007] 一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器，包括：输入输出模块、开关控制模块、S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块；

[0008] 所述输入输出模块，分别与所述开关控制模块、S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块连接，用于对S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块的光信号进行输入和输出；

[0009] 所述开关控制模块，分别与所述S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块连接，用于控制S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块光路的通断；

[0010] 所述S波段放大模块，用于对S波段进行光放大；

[0011] 所述C波段放大模块，用于对C波段进行光放大；

[0012] 所述L波段放大模块，用于对L波段进行光放大。

[0013] 进一步的，所述开关控制模块包括第一光开关控制模块、第二光开关控制模块、第三光开关控制模块、第四光开关控制模块、第五光开关控制模块。

[0014] 进一步的，所述输入输出模块包括可调光源、光谱仪、第一光环形器、S/CLband波分复用器、C/Lband波分复用器；具体为所述可调光源通过第一光环形器、S/CLband波分复用器的第一端口与S波段放大模块通过光纤连接；S/CLband波分复用器的第二端口与C/Lband波分复用器的第一端口连接；C/Lband波分复用器的第二端口与C波段放大模块通过光纤连接；C/Lband波分复用器的第三端口与L波段放大模块通过光纤连接；第一光环形器的第一端口与光谱仪通过光纤连接且作为整个放大器的输出；S/CLband波分复用器的第一端口与开关控制模块的第一光开关控制模块连接；C/Lband波分复用器的第二端口与开关控制模块的第二光开关控制模块连接；C/Lband波分复用器的第三端口与开关控制模块的第三光开关控制模块连接。

[0015] 进一步的，所述S波段放大模块包括S波段泵浦激光器、S波段波分复用器、S波段掺铒光纤、第二光环行器、第一滤波器；具体为第一光开关控制模块与S波段波分复用器的第一端口连接；S波段泵浦激光器与S波段波分复用器的第二端口连接；S波段波分复用器的第三端口与S波段掺铒光纤的一端连接；S波段掺铒光纤的另一端与第二光环形器的第一端口连接；第二光环形器的第二端口与第一滤波器一端连接；第一滤波器另一端与第二光环形器的第三端口连接。

[0016] 进一步的，所述C波段放大模块包括C+L波段泵浦激光器、3dB耦合器、C波段波分复用器、C波段掺铒光纤、第三光环行器、第二滤波器；具体为第二光开关控制模块与C波段波分复用器的第一端口相连；C+L波段泵浦激光器与3dB耦合器的第一端口连接；3dB耦合器的第二端口与第四光开关控制模块的一端连接；第四光开关控制模块的另一端与C波段波分复用器的第二端口连接；C波段波分复用器的第三端口与C波段掺铒光纤的一端连接；C波段掺铒光纤的另一端与第三光环形器第一端口连接；第三光环形器的第二端口与第二滤波器的一端连接；第二滤波器的另一端与与第三光环形器的第三端口连接。

[0017] 进一步的，所述L波段放大模块包括C+L波段泵浦激光器、3dB耦合器、L波段波分复用器、L波段掺铒光纤、第四光环行器、第三滤波器；具体为第三光开关控制模块与L波段波分复用器的第一端口连接；C+L波段泵浦激光器与3dB耦合器的第一端口连接；3dB耦合器的第三端口与第五光开关控制模块的一端连接；第五光开关控制模块的另一端与L波段波分复用器的第二端口连接；L波段波分复用器的第三端口与L波段掺铒光纤的一端连接；L波段掺铒光纤的另一端与第四光环形器的第一端口连接；第四光环形器的第二端口与第三滤波器的一端连接；第三滤波器的另一端与第四光环形器的第三端口连接。

[0018] 进一步的，所述S波段泵浦激光器采用980nm的功率可调谐激光器；所述C+L波段泵浦激光器采用980nm功率可调谐的C+L波段二合一泵浦激光器。

[0019] 进一步的，所述S波段掺铒光纤、C波段掺铒光纤、L波段掺铒光纤均采用低包层石英掺杂光纤；

[0020] 所述S波段掺铒光纤的长度为15m，增益范围为1480nm-1530nm；

[0021] 所述C波段掺铒光纤的长度为10m，增益范围为1530nm-1565nm；

[0022] 所述L波段掺铒光纤的长度为20m，增益范围为1565nm-1610nm。

[0023] 进一步的，所述开关控制模块采用机械式光开关，用于实现光路通断的控制。

[0024] 进一步的，所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器均为陷波滤波器，用于滤除ASE的峰值信号，降低噪声系数。

[0025] 进一步的，S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大模块利用环形器及陷波滤波器设计为双通道(DPF)结构，通过两次放大光信号以及滤波器滤除ASE峰值功率使系统在增益和带宽方面得到很好的改善。

[0026] 与现有技术相比，本发明的放大器结构简单、成本低、易于光纤系统集成，能够实现S波段、C波段、L波段的任意组合波段的光放大，另外采用具有滤波器的双通道(DPF)结构在增益和带宽方面相对于单通道结构有明显的改善。

附图说明

[0027] 图1是实施例一提供的一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器结构图；

[0028] 图2是实施例一提供的一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器结构示意图；

[0029] 图3是实施例一提供的输入输出模块的连接示意图；

[0030] 图4是实施例一提供的S波段放大模块连接示意图；

[0031] 图5是实施例一提供的C波段放大模块连接示意图；

[0032] 图6是实施例一提供的L波段放大模块连接示意图；

[0033] 图7是实施例一提供的S波段的增益谱图；

[0034] 图8是实施例一提供的C波段的增益谱图；

[0035] 图9是实施例一提供的L波段的增益谱图。

[0036] 其中，1.可调光源；2.光谱仪；3-1.第一光环行器；3-2.第二光环行器；3-3.第三光环行器；3-4.第四光环行器；4.S/CLband波分复用器；5-1.第一光开关控制模块；5-2.第二光开关控制模块；5-3.第三光开关控制模块；5-4.第四光开关控制模块；5-5.第五光开关控制模块；6.C+L波段泵浦激光器；7.3dB耦合器；8.S波段波分复用器；9.C波段波分复用器；10.L波段波分复用器；11.S波段泵浦激光器；12.S波段掺铒光纤；13.C波段掺铒光纤；14.L波段掺铒光纤；15-1.第一滤波器；15-2.第二滤波器；15-3.第三滤波器；16.C/Lband波分复用器；e.S/CLband波分复用器的第一端口；f.S/CLband波分复用器的第二端口；t.C/Lband波分复用器的第一端口；g.C/Lband波分复用器的第二端口；u.C/Lband波分复用器的第三端口；c.第一光环形器的第一端口；m.S波段波分复用器的第一端口；k.S波段波分复用器的第二端口；l.S波段波分复用器的第三端口；n.C波段波分复用器的第一端口；p.C波段波分复用器的第二端口；o.C波段波分复用器的第三端口；h.3dB耦合器的第一端口；i.3dB耦合器的第二端口；j.3dB耦合器的第三端口；q.L波段波分复用器的第一端口；s.L波段波分复用器的第二端口；r.L波段波分复用器的第三端口。

具体实施方式

[0037] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0038] 本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器，能够实现S波段、C波段、L波段三个波段任意组合波段的光放大。

[0039] 实施例一

[0040] 本实施例提供一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器，如图1所示，包括：输入输出模块、开关控制模块、S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块。

[0041] 所述输入输出模块，分别与所述开关控制模块、S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块连接，用于对S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块的光信号进行输入和输出；

[0042] 所述开关控制模块，分别与所述S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块连接，用于控制S波段放大模块、C波段放大模块、L波段放大模块光路的通断；

[0043] 所述S波段放大模块，用于对S波段进行光放大；

[0044] 所述C波段放大模块，用于对C波段进行光放大；

[0045] 所述L波段放大模块，用于对L波段进行光放大。

[0046] 如图2所示，所述输入输出模块包括可调光源1、光谱仪2、第一光环形器3-1、S/CLband波分复用器4、C/Lband波分复用器16；通过S/CLband波分复用器4、C/Lband波分复用器16将不同波段的光耦合进不同波段光放大模块，且将返回的放大信号光通过第一光环形器3-1连接光谱仪2进行监测。

[0047] 所述开关控制模块包括第一光开关控制模块5-1、第二光开关控制模块5-2、第三光开关控制模块5-3、第四光开关控制模块5-4、第五光开关控制模块5-5；用于控制S波段、C波段、L波段放大模块的通断。

[0048] 所述S波段放大模块包括S波段泵浦激光器11、S波段波分复用器8、S波段掺铒光纤12、第二光环行器3-2、第一滤波器15-1；

[0049] 所述C波段放大模块包括C+L波段泵浦激光器6、3dB耦合器7、C波段波分复用器9、C波段掺铒光纤13、第三光环行器3-3、第二滤波器15-2；

[0050] 所述L波段放大模块包括C+L波段泵浦激光器6、3dB耦合器7、L波段波分复用器10、L波段掺铒光纤14、第四光环行器3-4、第三滤波器15-3；

[0051] S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大模块利用环形器及陷波滤波器设计为双通道(DPF)结构，通过两次放大光信号以及滤波器滤除ASE峰值功率使系统在增益和带宽方面得到很好的改善。

[0052] 具体的，如图3所示，输入输出模块具体为所述可调光源1通过第一光环形器3-1、S/CLband波分复用器4的第一端口e与S波段放大模块通过光纤连接；S/CLband波分复用器4的第二端口f与C/Lband波分复用器16的第一端口t连接；C/Lband波分复用器16的第二端口g与C波段放大模块通过光纤连接；C/Lband波分复用器16的第三端口u与L波段放大模块通过光纤连接；第一光环形器3-1的第一端口c与光谱仪2通过光纤连接且作为整个放大器的输出；S/CLband波分复用器4的第一端口e与开关控制模块的第一光开关控制模块5-1连接；C/Lband波分复用器16的第二端口g与开关控制模块的第二光开关控制模块5-2连接；C/Lband波分复用器16的第三端口u与开关控制模块的第三光开关控制模块5-3连接。

[0053] 如图4所示，S波段放大模块具体为输入输出模块的S/CLband波分复用器4的第一端口e与开关控制模块的第一光开关控制模块5-1的一端连接；第一光开关控制模块5-1的另一端与S波段波分复用器8的第一端口m连接；S波段泵浦激光器11与S波段波分复用器8的第二端口k连接；S波段波分复用器8的第三端口l与S波段掺铒光纤12的一端连接；S波段掺铒光纤12的另一端与第二光环形器3-2的第一端口连接；第二光环形器3-2的第二端口与第一滤波器15-1的一端连接；第一滤波器15-1的另一端与第二光环形器3-2的第三端口通过光纤连接连接。

[0054] 如图5所示，C波段放大模块具体为输入输出模块的C/Lband波分复用器16的第二端口g与开关控制模块的第二光开关控制模块5-2的一端连接；第二光开关控制模块5-2的另一端与C波段波分复用器9的第一端口n相连；C+L波段泵浦激光器6与3dB耦合器7的第一端口h连接；3dB耦合器7的第二端口i与第四光开关控制模块5-4的一端连接；第四光开关控制模块5-4的另一端与C波段波分复用器9的第二端口p连接；C波段波分复用器9的第三端口o与C波段掺铒光纤13的一端连接；C波段掺铒光纤13的另一端与第三光环形器3-3第一端口连接；第三光环形器3-3的第二端口与第二滤波器15-2的一端连接；第二滤波器15-2的另一端与与第三光环形器3-3的第三端口通过光纤连接。

[0055] 如图6所示，L波段放大模块具体为输入输出模块的C/Lband波分复用器16的第三端口u与开关控制模块的第三光开关控制模块5-3的一端连接；第三光开关控制模块5-3的另一端与L波段波分复用器10的第一端口q连接；C+L波段泵浦激光器6与3dB耦合器7的第一端口h连接；3dB耦合器7的第三端口j与第五光开关控制模块5-5的一端连接；第五光开关控制模块5-5的另一端与L波段波分复用器10的第二端口s连接；L波段波分复用器10的第三端口r与L波段掺铒光纤14的一端连接；L波段掺铒光纤14的另一端与第四光环形器3-4的第一端口连接；第四光环形器3-4的第二端口与第三滤波器15-3的一端连接；第三滤波器15-3的另一端与第四光环形器3-4的第三端口通过光纤连接。

[0056] 在本实施例中，S波段泵浦激光器11采用980nm的功率可调谐激光器；C+L波段泵浦激光器6采用980nm功率可调谐的C+L波段二合一泵浦激光器。

[0057] 在本实施例中，S波段掺铒光纤12、C波段掺铒光纤13、L波段掺铒光纤14均采用低包层石英掺杂光纤；

[0058] S波段掺铒光纤12的长度为15m，增益范围为1480nm-1530nm；

[0059] C波段掺铒光纤13的长度为10m，增益范围为1530nm-1565nm；

[0060] L波段掺铒光纤14的长度为20m，增益范围为1565nm-1610nm。

[0061] 在本实施例中，开关控制模块采用机械式光开关，用于实现光路通断的控制。

[0062] 在本实施例中，第一滤波器15-1、第二滤波器15-2、第三滤波器15-3均为陷波滤波器，用于滤除ASE的峰值信号，降低噪声系数。

[0063] 在本实施例中，第二光开关控制模块5-2与第四光开关控制模块5-4的通断一致，即只有在第二光开关控制模块5-2连通时第四光开关控制模块5-4才连通；所述在第三光开关控制模块与第五光开关控制模块的通断一致，即只有在第三光开关控制模块5-3连通时第五光开关控制模块5-5才连通。

[0064] 在本实施例中，可实现三种任意波段组合的光放大，具体为：

[0065] 单独的S波段、C波段、L波段的光放大，C+L波段的宽带光放大以及S+C+L波段的超宽带光放大。当开关控制模块中第一光开关控制模块5-1关闭时，可调光源1、输入输出模块连通S波段放大模块实现了一个S波段的双通道结构的光放大器，放大信号光返回第一环形器3-1的第一端口c接光谱仪2作为整个放大器的输出；当开关控制模块中第二光开关控制模块5-2与第四光开关控制模块5-4关闭时，输入输出模块连通C波段放大模块实现了一个C波段的双通道结构的光放大器，放大信号光返回第一环形器3-1的第一端口c接光谱仪2作为整个放大器的输出；当开关控制模块中第三光开关控制模块5-3与第五光开关控制模块5-5关闭时，输入输出模块连通L波段放大模块实现了一个L波段的双通道结构的光放大器，放大信号光返回第一环形器3-1的第一端口c接光谱仪2作为整个放大器的输出；当开关控制模块中第二光开关控制模块5-2、第三光开关控制模块5-3、第四光开关控制模块5-4与第五光开关控制模块5-5全部关闭时，连通C波段放大模块与L波段放大模块实现了一个宽带C+L波段的光放大器；开关控制模块中第一光开关控制模块5-1、第二光开关控制模块5-2、第三光开关控制模块5-3、第四光开关控制模块5-4与第五光开关控制模块5-5全部关闭，连通S波段放大模块、C波段放大模块与L波段放大模块实现了一个超宽带S+C+L波段的光放大器。

[0066] 本实施例提供的一种S波段、C波段、L波段的掺铒光纤放大器的基本原理如下：

[0067] S波段双通道(DPF)结构掺铒光纤放大器原理：输入输出模块中可调光源1经第一光环形器3-1，通过S/CLband波分复用器4的第一端口e耦合进入S波段放大模块中的S波段掺铒光纤12进行放大，被放大的光信号通过第二光环形器3-2的第一端口、第二端口经第一滤波器15-1滤除S波段ASE峰值信号降低噪声系数，再经第二光环形器3-2的第三端口返回S波段的掺铒光纤12进行二次放大，将二次放大的信号光再一次通过输入输出模块中波分复用器后经第一光环形器3-1的第一端口c输出至光谱仪2，这样在光谱仪中可以观察到S波段的自发辐射光谱。

[0068] C波段双通道(DPF)结构掺铒光纤放大器原理：输入输出模块中可调光源1经第一光环形器3-1、S/CLband波分复用器4，通过C/Lband波分复用器16的第二端口g耦合进入C波段放大模块中的C波段掺铒光纤13进行放大，被放大的光信号通过第三光环形器3-3的第一端口、第二端口经第二滤波器15-2滤除C波段ASE峰值信号降低噪声系数，再经第三光环形器3-3的第三端口返回C波段的掺铒光纤13进行二次放大，将二次放大的信号光再一次通过输出输出模块中波分复用器后经第一光环形器3-1的第一端口c输出至光谱仪2，这样在光谱仪中可以观察到C波段的自发辐射光谱。

[0069] L波段双通道(DPF)结构掺铒光纤放大器原理：输入输出模块中可调光源1经第一光环形器3-1、S/CLband波分复用器4，通过C/Lband波分复用器16的第三端口u耦合进入L波段放大模块中的L波段掺铒光纤14进行放大，被放大的光信号通过第四光环形器3-4的第一端口、第二端口经第三滤波器15-3滤除L波段ASE峰值信号降低噪声系数，再经第四光环形器3-4的第三端口返回L波段的掺铒光纤14进行二次放大，将二次放大的信号光再一次通过输入输出模块中波分复用器后经第一光环形器3-1的第一端口c输出至光谱仪2，这样在光谱仪中可以观察到L波段的自发辐射光谱。

[0070] 如图7所示为S波段的增益谱图；如图8所示为C波段的增益谱图；如图9所示为L波段的增益谱图。

[0071] 本实施例通过控制光开关可以得到S波段、C波段、L波段三个波段任意组合波段的光放大，各个波段的放大采用带有滤波器的双通道(DPF)结构,通过加入陷波滤波器滤除ASE峰值信号降低了ASE大部分光谱功率，降低了噪声系数和进一步增加了增益，在带宽和增益方面优于单通道结构。最后，放大的信号光功率还受到泵浦功率及掺铒光纤长度等参数的影响，因此需要合理选择泵浦光功率和掺铒光纤长度从而得到最佳的掺铒光纤放大器的性能。随着各种光电器件的不断发展，掺铒光纤放大器将会得到更高增益的输出，并且其应用也将更加广泛。

[0072] 本实施例的放大器的结构简单、成本低、易于光纤系统集成，能够实现S波段、C波段、L波段三个波段任意组合波段的光放大，另外采用具有滤波器的双通道(DPF)结构在增益和带宽方面相对于单通道结构有明显的改善。

[0073] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。