平衡式增益补偿滤光器.pdf

光学放大的复合增益补偿滤光器包括一系列滤光器单元,它们的光谱响应经过组合以近似于目标损失谱。单元响应中心波长内的微小变化可能在复合增益补偿滤光器的组合响应内产生较大的误差。但是可以把单元划分为中心波长偏差被平衡的子单元以达到所需的响应目标,尽管呈现了有害的波长偏差。

1： 一种复合增益补偿滤光器，其特征在于包含： 至少第一和第二组滤光器子单元，一起逼近由最佳拟合算法定义的滤光器 单元的单个组，最佳拟合算法确定滤光器单元响应的中心波长以近似于所需的 光谱滤光器响应； 至少一个所述第一组中的子单元，其响应中心波长从最佳拟合算法确定的 对应单元的中心波长沿正向位移； 至少一个所述第二组中的子单元，其响应中心波长从最佳拟合算法确定的 响应单元的中心波长沿负向位移：以及 所述至少第一和第二组组合产生与单组滤光器单元的滤光器响应相比更 为接近所需滤光器响应的实际光谱滤光器响应，在单组滤光器单元中，相应的 滤光器单元的实际中心波长从最佳拟合算法确定的中心波长沿任一方向作相 同的位移。
2： 如权利要求1所述的滤光器，其特征在于所述第一组中的滤光器子单元 呈现各自的滤光器响应，它们至少大致与所述第二组滤光器子单元的成对子单 元的各滤光器响应匹配。
3： 如权利要求2所述的滤光器，其特征在于来自第一和第二组的一对以上 滤光器子单元的中心波长相对于最佳拟合算法确定的相应单元响应的中心波 长，沿相反的方向位移。
4： 如权利要求1所述的滤光器，其特征在于最佳拟合算法还确定了单元响 应的峰值损失，并且来自两组的子单元的峰值损失之和等于最佳拟合算法确定 的相应单元的峰值损失。
5： 如权利要求1所述的滤光器，其特征在于至少一些所述滤光器子单元大 致呈现高斯响应特征曲线。
6： 如权利要求1所述的滤光器，其特征在于至少一些所述滤光器子单元为 长周期光栅。
7： 一种光学放大系统的复合增益补偿滤光器，其特征在于包含： 一系列滤光器单元它们产生近似于所需光谱滤光器响应的组合滤光器响 应； 呈现与系列内其他所述单元基本不同的滤光器单元响应的每个所述滤光 器单元； 所述一个被划分为至少两个子单元的单元，子单元具有相似的响应特征曲 线，它们被相加以产生不同的滤光器单元响应中的一个；以及 所述子单元的响应特征曲线沿相反方向使波长位移，从而与一个单元的滤 光器单元响应沿单个方向位移相同的量相比能更好地逼近所需的光谱滤光器 响应。
8： 如权利要求7所述的滤光器，其特征在于所述子单元响应特征曲线的每 一个提供一个单元的滤光器单元响应所呈现的总衰减的1/2左右。
9： 如权利要求7所述的滤光器，其特征在于所述子单元响应特征曲线的波 长相对位移小于1纳米。
10： 如权利要求7所述的滤光器，其特征在于所述子单元响应特征曲线包 括波长位移小于1纳米的各峰值损失。
11： 如权利要求7所述的滤光器，其特征在于所述子单元为长周期光栅。
12： 如权利要求11所述的滤光器，其特征在于其他所述滤光器单元也包括 长周期光栅。
13： 如权利要求7所述滤光器，其特征在于每个所述滤光器单元响应具有 高斯特征曲线。
14： 如权利要求7所述滤光器，其特征在于至少一个所述子单元被动态调 整为补偿放大系统的变化的光谱要求。
15： 一种光学放大系统，其特征在于包括： 在波长域上增益呈现变化的光学放大器； 一对第一和第二滤光器，它们呈现出基本相似的响应特征曲线以减少波长 域内增益的变化； 所述第一和第二滤光器的每一个呈现至少一个损失峰位波长，所述至少一 个损失峰位波长与使单个滤光器下增益变化最小的共同的损失峰位波长不同； 以及 所述第一和第二滤光器的峰位波长从共同的峰位波长处沿相反方向偏移， 从而与从共同峰位波长处沿同一方向使峰位波长偏移相同量相比减少了增益 变化。
16： 如权利要求15所述的系统，其特征在于所述放大器包括由一光纤间距 相隔的第一和第二放大器级，并且沿所述第一和第二放大器级之间的所述光纤 间距放置所述第一和第二滤光器。
17： 如权利要求15所述的系统，其特征在于所述放大器包括第一和第二放 大器级，所述第一滤光器与所述第一放大器级相连，所述第二滤光器与所述第 二放大器级相连，并且所述第一滤光器和第一放大器级与所述第二滤光器和第 二放大器级相隔一光纤间距。
18： 如权利要求17所述的系统，其特征在于所述第一和第二滤光器的每一 个包括具有近似高斯响应特性曲线的一系列滤光器单元，并且所述第一和第二 滤光器的滤光器单元具有沿相反方向位移的中心波长。
19： 如权利要求15所述的系统，其特征在于所述第二滤光器被调整为峰位 变化沿与所述第一滤光器峰位变化偏移相反的方向偏移。
20： 如权利要求15所述的系统，其特征在于动态调整所述第一和第二滤光 器中的一个以补偿改变中的增益变化。
21： 如权利要求15所述的系统，其特征在于所述第一和第二滤光器的每一 个包括具有近似高斯响应特性曲线的一系列滤光器单元，并且所述第一和第二 滤光器的每一个的所述滤光器单元之一具有沿相反方向位移的中心波长。
22： 如权利要求15所述的系统，其特征在于所述第一和第二滤光器的每一 个由一系列长周期光栅组成。
23： 一种光学放大系统，其特征在于包括： 波长域上增益呈现变化的光学放大器； 多对长周期光栅； 每对包括两个呈现一定光谱响应的长周期光栅，其中心波长与减少光学放 大器增益变化的长周期光栅对所需中心波长匹配； 每对中的一个长周期光栅部件属于两个相似长周期光栅组中的其中一组 而每对中的另一个长周期光栅部件属于两个相似长周期光栅组中的另一组；以 及 所述对中第一对的两个长周期光栅的所述中心波长相对所需中心波长沿 相反方向偏移，从而与沿同一方向使中心波长相对于所需中心波长位移相同量 相比减少了增益变化。
24： 如权利要求23所述的系统，其特征在于每个所述长周期光栅组的每一 个布局为拟合普通算法以产生减少光学放大器增益变化的组合光谱响应。
25： 如权利要求24所述的系统，其特征在于每对所需的中心波长由普通算 法确定。
26： 如权利要求23所述的系统，其特征在于每组中的长周期光栅部件沿同 一方向偏移。
27： 如权利要求26所述的系统，其特征在于一组中的长周期光栅部件位于 一处并且与另一组的长周期光栅部件隔开。
28： 如权利要求27所述的系统，其特征在于所述放大器包括第一和第二放 大器级，一组长周期光栅位于所述第一放大器级，而另一组长周期光栅位于所 述第二放大器级。
29： 如权利要求23所述的系统，其特征在于调整其中一个所述长周期光栅 以提供相对成对长周期光栅的中心波长偏移的所需方向的中心波长偏移。
30： 一种减少光学放大系统中增益变化的方法，其特征在于包含以下步骤： 确定所需的滤光器损失谱； 使所需的滤光器损失谱与具有中心位于不同特定波长的各光谱响应的一 系列滤光器单元拟合； 从具有相似光谱响应的至少两个滤光器子单元形成至少第一滤光器单元； 以及 安排滤光器子单元的布局以致两个滤光器子单元的中心波长相对于第一 滤光器单元的规定波长沿相反方向偏移以在滤光器子单元中心波长变化的情 况下更好地匹配所需的损失谱。
31： 如权利要求30所述的方法，其特征在于滤光器单元的各光谱响应具有 高斯特征曲线，并且所述拟合步骤包括执行一算法。
32： 如权利要求30所述的方法，其特征在于所述形成步骤包括还从具有相 似的光谱响应的至少两个滤光器子单元形成第二滤光器单元。
33： 如权利要求32所述的方法，其特征在于所述布局步骤包括将第二滤光 器的滤光器子单元布局为使第二滤光器的两个滤光器子单元相对于第二滤光 器单元的规定波长沿相反方向偏移。
34： 如权利要求33所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：将沿相 对于规定波长的第一方向偏移的第一和第二滤光器单元的所述滤光器子单元 分入第一组滤光器单元并将沿相对于规定波长的第二方向偏移的第一和第二 滤光器单元的所述滤光器子单元分入第二组滤光器单元。
35： 如权利要求34所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：使放大 系统的两个放大器相隔一光纤间距，使第一组滤光器子单元位于其中一个放大 器内，并且使第二组滤光器子单元位于其他放大器内。
36： 如权利要求30所述的方法，其特征在于所述形成步骤包括还从具有相 似的光谱响应的至少一对长周期光栅形成第一滤光器单元。
37： 如权利要求30所述的方法，其特征在于所述形成步骤包括还从具有相 似的光谱响应的至少一对滤光器子单元形成系列的其他滤光器单元。
38： 如权利要求37所述的方法，其特征在于所述安排滤光器子单元的步骤 包括将滤光器子单元分类为相对于规定波长沿第一方向偏移的第一组和相对 规定波长沿第二方向偏移的第二组。
39： 如权利要求37所述的方法，其特征在于所述布局步骤包括将每对滤光 器子单元划分为第一和第二组滤光器子单元并且在第一组滤光器子单元中包 含中心波长沿第一方向从规定波长偏移的滤光器子单元。
40： 如权利要求39所述的方法，其特征在于所述布局步骤包括调整第二组 中相应的滤光器子单元从而使调整后的滤光器子单元沿第二方向从规定波长 偏移。
41： 一种制造复合增益补偿滤光器的方法，其特征在于包含以下步骤： 以具有规定中心波长的多个光谱响应特征曲线逼近预先确定的滤光器损 失谱； 制造具有相似的响应特征曲线和大致对应于规定中心波长的中心波长的 多个滤光器单元；以及 形成至少带两个滤光器子单元的至少第一滤光器单元，滤光器子单元具有 相似的响应特征曲线和从第一滤光器单元规定的中心彼此沿相反方向偏移的 中心波长。
42： 如权利要求41所述的方法，其特征在于所述逼近步骤包括以多个高斯 光谱响应特征曲线逼近预先确定的滤光器损失谱。
43： 如权利要求41所述的方法，其特征在于所述形成步骤包括形成带至少 两个长周期光栅的第一滤光器单元。
44： 如权利要求43所述的方法，其特征在于另一所述滤光器单元也由长周 期光栅形成。
45： 如权利要求41所述的方法，其特征在于所述多个滤光器单元由具有相 似响应特征曲线的至少成对的滤光器子单元形成。
46： 如权利要求45所述的方法，其特征在于每对中的一个部件构成第一组 滤光器单元，并且每对中的其他部件构成第二组滤光器单元，并且进一步包含 将第一和第二组滤光器单元分开的步骤。
47： 如权利要求41所述的方法，其特征在于所述形成第一滤光器单元的步 骤包括在多个滤光器子单元中选择具有沿相反方向偏移的中心波长的一对滤 光器单元。
48： 如权利要求41所述的方法，其特征在于所述形成第一滤光器单元的步 骤包括调整一对滤光器单元中的至少一个以产生沿相反方向偏移的中心波长。
49： 一种复合光学滤光器，其特征在于包含： 至少第一和第二组滤光器子单元，一起逼近由最佳拟合算法定义的滤光器 单元的单个组，最佳拟合算法确定滤光器单元响应的中心波长以近似于所需的 光谱滤光器响应； 至少一个所述第一组中的子单元，其响应中心波长从最佳拟合算法确定的 对应单元的中心波长沿正向位移； 至少一个所述第二组中的子单元，其响应中心波长从最佳拟合算法确定的 响应单元的中心波长沿负向位移；以及   所述至少第一和第二组组合产生与单组滤光器单元的滤光器响应相比更 为接近所需滤光器响应的实际光谱滤光器响应，在单组滤光器单元中，实际的 中心波长从最佳拟合算法确定的中心波长沿任一方向作相同的位移。
50： 如权利要求49所述的滤光器，其特征在于所述第一组中的滤光器子单 元呈现各自的滤光器响应，它们至少大致与所述第二组滤光器子单元的成对子 单元的各滤光器响应匹配。
51： 如权利要求50所述的滤光器，其特征在于来自第一和第二组的一对以 上滤光器子单元的中心波长相对于最佳拟合算法确定的相应单元响应的中心 波长，沿相反的方向位移。
52： 如权利要求49所述的滤光器，其特征在于最佳拟合算法还确定了单元 响应的峰值损失，并且来自两组的子单元的峰值损失之和等于最佳拟合算法确 定的相应单元的峰值损失。
53： 如权利要求49所述的滤光器，其特征在于至少一些所述滤光器子单元 大致呈现高斯响应特征曲线。
54： 如权利要求49所述的滤光器，其特征在于至少一些所述滤光器子单元 为长周期光栅。
55： 一种复合光学补偿滤光器，其特征在于包含： 一系列滤光器单元，它们产生近似于所需光谱滤光器响应的组合滤光器响 应； 滤光器单元响应与系列内其他所述单元基本不同的每个所述滤光器单元； 所述一个被划分为至少两个子单元的单元，子单元具有相似的响应特征曲 线，它们被相加以产生其中一个不同的滤光器单元响应；以及 所述子单元的响应特征曲线沿相反方向使波长相对电位移，从而与一个单 元的滤光器单元响应沿单个方向位移相同的量相比更好地逼近所需的光谱滤 光器响应。
56： 如权利要求55所述的滤光器，其特征在于所述子单元响应特征曲线的 每一个提供一个单元的滤光器单元响应所呈现的总衰减的1/2左右。
57： 如权利要求55所述的滤光器，其特征在于所述子单元响应特征曲线的 相对波长位移小于1纳米。
58： 如权利要求55所述的滤光器，其特征在于所述子单元响应特征曲线包 括波长位移小于1纳米的各峰值损失。
59： 如权利要求55所述的滤光器，其特征在于所述子单元为长周期光栅。
60： 如权利要求59所述的滤光器，其特征在于其他所述滤光器单元也包括 长周期光栅。
61： 如权利要求55所述滤光器，其特征在于每个所述滤光器单元响应具有 高斯特征曲线。