本發(fā)明涉及一種多級(jí)soa非線性效應(yīng)的抑制裝置，屬于光通信領(lǐng)域，具體涉及一種多級(jí)soa非線性效應(yīng)的抑制裝置。

背景技術(shù)：

隨著業(yè)務(wù)需求的不斷增加，帶寬的使用量大幅增長(zhǎng)，超高帶寬以太網(wǎng)服務(wù)100ge正在迅速增長(zhǎng)。同時(shí)隨著多用戶的資源共享，對(duì)100ge高速以太網(wǎng)的遠(yuǎn)距離傳輸和多點(diǎn)共享是100ge以太網(wǎng)服務(wù)的趨勢(shì)之一。

目前cfp或cfp2模塊發(fā)射的100ge以太網(wǎng)信號(hào)的光功率為6dbm左右，cfp或cfp2模塊接收的100ge以太網(wǎng)信號(hào)的靈敏度為0dbm左右，因此高速以太網(wǎng)業(yè)務(wù)傳輸?shù)目鐡p只能實(shí)現(xiàn)6db，大約20km。但目前城域網(wǎng)的范圍通常在80-120km左右。因此采用直接互聯(lián)不能滿足實(shí)際應(yīng)用要求。由于100ge高速業(yè)務(wù)光采用的波長(zhǎng)范圍是1300nm波段，傳統(tǒng)的edfa、rfa不能對(duì)其進(jìn)行放大，基于半導(dǎo)體光放大器的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)1300nm波段進(jìn)行放大，但多級(jí)級(jí)聯(lián)放大后，前級(jí)的soa的ase噪聲對(duì)后級(jí)soa的飽和輸出光功率影響較大，不能實(shí)現(xiàn)較好的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是解決100ge以太網(wǎng)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸時(shí)應(yīng)用soa級(jí)聯(lián)產(chǎn)生的非線性效應(yīng)問題，提供了一種多級(jí)soa非線性效應(yīng)的抑制裝置。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種多級(jí)soa非線性效應(yīng)的抑制裝置，包括沿光路依次設(shè)置的輸入耦合器1、輸入濾波器2、輸入隔離器3、半導(dǎo)體光放大器soa4、輸出隔離器5、輸出濾波器6、輸出耦合器7；其中，輸入耦合器1的分光端連接輸入探測(cè)pin8，輸出耦合器的分光端進(jìn)入輸出探測(cè)pin9。

作為優(yōu)選，上述的多級(jí)soa非線性效應(yīng)的抑制裝置，所述的輸入耦合器和輸出耦合器的分光端的分光比為1％～5％。

作為優(yōu)選，上述的多級(jí)soa非線性效應(yīng)的抑制裝置，所述的輸入濾波器采用梳狀濾波器。

作為優(yōu)選，上述的多級(jí)soa非線性效應(yīng)的抑制裝置，所述輸出濾波器采用帶通濾波器。

作為優(yōu)選，上述的多級(jí)soa非線性效應(yīng)的抑制裝置，所述輸入隔離器和輸出隔離器采用雙極隔離器，隔離度值大于45db。

作為優(yōu)選，上述的多級(jí)soa非線性效應(yīng)的抑制裝置，所述業(yè)務(wù)信號(hào)光通過輸入濾波器和輸出濾波器的插損小于0.5db。

作為優(yōu)選，上述的多級(jí)soa非線性效應(yīng)的抑制裝置，所述業(yè)務(wù)信號(hào)光通過雙極隔離器的插損小于0.5db。

因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)基于soa的多級(jí)級(jí)聯(lián)應(yīng)用，能較好地抑制前級(jí)soa對(duì)后級(jí)soa的非線性影響，從而實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸。

附圖說明

圖1是多級(jí)soa非線性效應(yīng)的抑制裝置圖；

圖2是傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸?shù)募?jí)聯(lián)放大系統(tǒng)圖；

圖3是采用本發(fā)明裝置的級(jí)聯(lián)放大系統(tǒng)圖；

圖4是在本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的效果對(duì)比示意圖。

圖中，1、輸入耦合器；2、輸入濾波器；3、輸入隔離器；4、半導(dǎo)體光放大器soa；5、輸出隔離器；6、輸出濾波器；7、輸出耦合器；8、輸入探測(cè)pin；9、輸出探測(cè)pin；10、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)；11、第一級(jí)傳輸鏈路；12、第一級(jí)soa光放大器；13、第二級(jí)傳輸鏈路；14、第二級(jí)soa光放大器；15、第三級(jí)傳輸鏈路；16、第三級(jí)soa光放大器；17、第四級(jí)傳輸鏈路；18、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接收機(jī)；9、第一級(jí)級(jí)聯(lián)型soa光放大器；20、第二級(jí)級(jí)聯(lián)型soa光放大器；21、第三級(jí)級(jí)聯(lián)型soa光放大器；1a、輸入耦合器的輸入端；1b、輸入耦合器的輸出端；1c、輸入耦合器的分光端；2a、輸入濾波器的輸入端；2b、輸入濾波器的輸出端；3a、輸入隔離器的輸入端；3b、輸入隔離器的輸出端；4a、半導(dǎo)體光放大器soa輸入端；4b、半導(dǎo)體光放大器soa輸出端；5a、輸出隔離器的輸入端；5b、輸出隔離器的輸出端；6a、輸出濾波器的輸入端；6b、輸出濾波器的輸出端；7a、輸出耦合器的輸入端；7b、輸出耦合器的輸出端；7c、輸出耦合器的分光端。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例：

圖1示出了多級(jí)soa非線性效應(yīng)的抑制裝置圖，包括有沿光路依次設(shè)置的：輸入耦合器(1)、輸入濾波器(2)、輸入隔離器(3)、半導(dǎo)體光放大器soa(4)、輸出隔離器(5)、輸出濾波器(6)、輸出耦合器(7)。輸入耦合器的分光端連接輸入探測(cè)pin(8)，輸入耦合器的輸出端連接輸入濾波器的輸入端；輸入濾波器的輸出端連接輸入隔離器的輸入端；輸入隔離器的輸出端連接半導(dǎo)體光放大器soa的輸入端；soa的輸出端連接輸出隔離器的輸入端；輸出隔離器的輸出端連接輸出濾波器的輸入端；輸出濾波器的輸出端連接輸出耦合器的輸入端；輸出耦合器的分光端進(jìn)入輸出探測(cè)pin(9)。

常規(guī)的光放大器級(jí)聯(lián)系統(tǒng)(如edfa和rfa放大器級(jí)聯(lián)系統(tǒng))中，光放大器會(huì)有隔離器，但無濾波器，所以用于soa級(jí)聯(lián)系統(tǒng)領(lǐng)域中，一般會(huì)想到采用隔離器，但不易想到采用濾波器，這是本實(shí)施例的首創(chuàng)。

常規(guī)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中，一般會(huì)在系統(tǒng)接收機(jī)中采用濾波器，來減少帶外噪聲進(jìn)入接收機(jī)影響接收性能。在線路中的soa光放大器的輸入端和輸出端采用濾波器的光路結(jié)構(gòu)不易想到。

在soa光放大器的輸出端和輸出端單獨(dú)放置隔離器，可以有效隔離與業(yè)務(wù)光反向的ase噪聲，可以有效提高soa的飽和輸出光功率。采用隔離器光路結(jié)構(gòu)來提高soa的飽和輸出光功率是本實(shí)施例的首創(chuàng)。

在soa光放大器的輸入端和輸出端單獨(dú)放置濾波器，可以有效濾除帶外ase噪聲，可以有效提高soa的飽和輸出光功率。采用濾波器光路結(jié)構(gòu)來提高soa的飽和輸出光功率的想法為非常規(guī)做法，不易想到。

采用在在soa光放大器的輸入端和輸出端分別放置隔離器和濾波器，能較大地提高soa的飽和輸出光功率，即可以保證每一級(jí)soa的輸出光功率保證較大的值。該技術(shù)方案明顯優(yōu)于單獨(dú)采用隔離器或?yàn)V波器的改善飽和輸出光功率的效果。

圖2示出了傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸?shù)募?jí)聯(lián)放大系統(tǒng)圖。以太網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)(10)輸出以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號(hào)光，依次經(jīng)過第一級(jí)傳輸鏈路(11)、第一級(jí)soa光放大器(12)、第二級(jí)傳輸鏈路(13)、第二級(jí)soa光放大器(14)、第三級(jí)傳輸鏈路(15)、第三級(jí)soa光放大器(16)、第四級(jí)傳輸鏈路(17)，最終進(jìn)入以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接收機(jī)(18)。該方式接收機(jī)的業(yè)務(wù)光性能較差，容易出現(xiàn)誤碼。

圖3示出了采用本發(fā)明裝置的級(jí)聯(lián)放大系統(tǒng)圖。以太網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)(10)輸出以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號(hào)光，依次經(jīng)過第一級(jí)傳輸鏈路(11)、第一級(jí)級(jí)聯(lián)型soa光放大器(19)、第二級(jí)傳輸鏈路(13)、第二級(jí)級(jí)聯(lián)型soa光放大器(20)、第三級(jí)傳輸鏈路(15)、第三級(jí)級(jí)聯(lián)型soa光放大器(21)、第四級(jí)傳輸鏈路(17)，最終進(jìn)入以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接收機(jī)(18)。該方案的半導(dǎo)體光放大器采用圖1的光路結(jié)構(gòu)，可以較好的抑制非線性效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸。

下面詳細(xì)介紹本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)抑制soa級(jí)聯(lián)系統(tǒng)非線性的原理。

傳統(tǒng)的光放大器級(jí)聯(lián)系統(tǒng)(如edfa和rfa放大器級(jí)聯(lián)系統(tǒng))中，光放大器輸出的光功率有一定的要求(受限于光纖的非線性)，因此只要每一級(jí)的光放大器的輸出光功率pout滿足要求(即光放大器本身不會(huì)出現(xiàn)非線性效應(yīng)的受限)，整個(gè)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)肯定不會(huì)出現(xiàn)非線性效應(yīng)。

對(duì)于soa級(jí)聯(lián)的系統(tǒng)應(yīng)用，非線性有兩個(gè)方面，一方面是每一級(jí)的放大器的輸出光功率pout的限制；另一個(gè)是每一個(gè)光放大器本身的非線性效應(yīng)的受限。在系統(tǒng)級(jí)聯(lián)應(yīng)用時(shí)，每一級(jí)的放大器的輸出光功率pout應(yīng)滿足指標(biāo)要求。同時(shí)每一個(gè)光放大器本身的非線性效應(yīng)受限也應(yīng)有所要求，及光放大器的一項(xiàng)指標(biāo)“飽和輸出光功率”一定要大于輸出光功率pout的限制值。一旦輸出光功率大于飽和輸出光功率值，會(huì)出現(xiàn)光放大器的自身非線性效應(yīng)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)誤碼。

光放大器的飽和輸出光功率psat：

psat與橫截面積a和輸出耦合效率u成正比；與載流子壽命t、限制因子t以及差分增益因子dg/dn成反比。通過在soa的輸入端和輸出端采用隔離器和濾波器的光路結(jié)構(gòu)，可以較好的抑制輸入端的正向帶外ase噪聲和輸出端的反向帶外ase噪聲，從而提高有效載流子密度n，因此可以減少差分增益因子dg/dn，最終提高有效飽和輸出光功率。保證每一級(jí)的soa有較大的不受非線性影響的有效輸出光功率。

如圖4所示。在soa的輸入端和輸出端不采用隔離器和濾波器的情況下，每一級(jí)soa的飽和輸出光功率下降非常快，為了保證系統(tǒng)無誤碼傳輸，因此必須保證后面的soa的輸出光功率要低于該級(jí)soa的飽和輸出光功率，因此傳輸距離受限。當(dāng)在soa的輸入端和輸出端采用隔離器和濾波器后，每一級(jí)soa的飽和輸出光功率下降減慢，可以使得后面該級(jí)soa的輸出保持較大的光功率，因此能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的傳輸。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。