G - Physics – 02 – F
Patent
G - Physics
02
F
G02F 1/35 (2006.01) H01S 3/067 (2006.01) H01S 3/13 (2006.01) H01S 3/131 (2006.01) H04B 10/17 (2006.01)
Patent
CA 2380060
An apparatus and a method provide gain flattening in communications systems wherein a large number of optical signals at different wavelengths must be amplified while maintaining signal power within an acceptable range. Because of differences in gain of typical optical amplifiers as a function of wavelength and input power, the signals at different wavelengths are not amplified by the same amounts. Thus, when amplified multiple times, certain signals tend to become severely attenuated to the point of being no longer useable. The present gain flattening apparatus and method cause signals having higher gain-power products to be attenuated by a greater amount in response to Kerr-induced phase shifting such that after multiple stages of amplification, all the signal powers converge toward a small range of acceptable output powers. The apparatus provides amplification, multiple times, of a series of signals with a plurality of wavelengths covering a very wide spectral range, while maintaining the power of all the signals within a small range. The spread of this signal power range is robust against changes in the signal power, against changes in the number of signals, and, to some degree, against changes in the amplifier's pump power. The apparatus design is also robust against manufacturing changes in the parameters of the apparatus' components. The apparatus and invention are preferably implemented as multiple nonlinear Sagnac amplifiers having erbium-doped fiber amplifiers positioned asymmetrically in an interferometer loop.
L'invention concerne un appareil et un procédé permettant d'obtenir une égalisation de gain dans des systèmes de communication. Il convient d'amplifier un grand nombre de signaux optiques à différentes longueurs d'onde, tout en maintenant la puissance de signal dans une gamme acceptable. Compte tenu des différences au niveau du gain des amplificateurs optiques classiques en fonction de la longueur d'onde et de la puissance d'entrée, les signaux à différentes longueurs d'onde ne sont amplifiés de manière équivalente. Ainsi, amplifiés plusieurs fois, certains signaux tendent à s'atténuer considérablement au point de devenir inutilisables. Grâce à l'appareil égalisateur de gain et au procédé associé, les signaux présentant des produits de puissance de gain supérieurs, peuvent être atténués par une plus grande valeur en réponse au déphasage induit de Kerr. Ainsi, après plusieurs stades d'amplification, toutes les puissances de signal convergent vers une petite gamme de puissances de sortie acceptables. L'appareil produit l'amplification, à plusieurs reprises, d'une série de signaux ayant plusieurs longueurs d'onde couvrant un très large spectre, tout en conservant la puissance de tous les signaux à l'intérieur d'une petite gamme. L'étalement de cette gamme de puissance de signal résiste aux changements au niveau de la puissance de signal, au niveau du nombre de signaux et, dans une certaine mesure, au niveau de la puissance de pompage de l'amplificateur. La conception de l'appareil résiste également aux changements de fabrication au niveau des paramètres de ses composants. L'appareil et l'invention concernent, de préférence, les amplificateurs Sagnac non linéaires ayant des amplificateurs à fibres dopés à l'erbium, placés de manière asymétrique dans une boucle interférométrique.
Digonnet Michel J. F.
Vakoc Benjamin A.
Sim & Mcburney
The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University
LandOfFree
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