CN1117679A - 具有均衡接收功率的波分多路复用传输放大通信系统 - Google Patents

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福斯托·梅利
斯蒂芬诺·皮斯阿西亚
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Abstract

一种光远距离通信系统，包括光信号发送站和接收站，它们由包含光线路放大器的光纤线路相互联连，而光线路放大器具有一掺杂有稀土的有源光纤其中，发送站包括用于在几个预定波长处产生信号的产生装置和用于将所述信号传送给一单光纤线路的传送器装置，而所述光信号接收站包括用于分离所述信号的分离装置，在接收站的输入端，一个光学信噪比在不同波长之间的差异小于2dB，而对于每一个信号则大于15dB。

Description

具有均衡接收功率的波分多路 复用传输放大通信系统
本发明涉及一种包括光学放大器的远距离通信系统，尤其适用于波分复用传送(Wavelength-dirision multiplexing下文中称为“WDM传送”)。
在WDW传送中，需要将几个彼此不相互依赖的信道或传送信号通过在光频率范围内复用，经由一条光导纤维构成的同一线路传送；被传送的信道可以是数字的也可是模拟的，它们彼此区分开是因为其中每个都与一特定频率相关联。
在这样一种传送中，不同的信道必须在本质上彼此相同的，也就是说，就信号电平或质量来说，它们当中不存在优先级高于或低于其它的信道。
在存在放大器，尤其是光学放大器的情况下，需要它们对所有传送信道具有本质上相同的响应；此外，为了实现大量信道的传送，放大器工作的频带需要较宽。
光放在器是基于荧光掺杂剂，尤其是作为掺杂剂被引入光导纤维芯的铒的性质；实际上，由发光激励能源激发的铒在相应于硅光导纤维的最小光衰减范围的波长范围内显现了高的辐射。
当具有相应于这种高辐射的波长的光信号通过一铒掺杂光纤，其中铒保持在激发态时，信号使被激发的铒原子跃迁到一较低能级，同时发射出与信号本身波长相同的光辐射，从而产生信号放大。
从激发态出发，铒原子的衰减也几乎同步发生，这就产生一构成“背景噪音”的随机辐射，叠加在相应于被放大信号的辐射上。
通过接纳光能到“掺杂的”或有源光纤所产生的光辐射可以出现于掺杂物质的几种典型波长处，从而为光纤中的荧光光谱提供来源(origine)。为了利用上述类型的光纤，对一个信号实现最大程度的放大，同时获得适合于正确接收信号本身的高信噪比，在光远距离通信中，通常使用的信号由一激光发射器产生，并具有一波长，该波长相应于所需频带光纤以及所用掺杂物的最大荧光光谱曲线，或者说发射峰。
另一方面，掺杂铒的光纤其发射光谱的峰宽较窄，此性质依据铒作为掺杂剂被引入其中的玻璃体系而不同；掺杂铒的光纤还具有一光谱区域，在所感兴趣的波长范围内，其在邻接于上述峰的波长范围内具有如此高的强度，使得用光放大器在一宽频带内放大信号注定成为可能。
然而，我们所知的掺杂铒的光纤显示出一不均匀的发射光谱；这种不均匀影响了在整个所选频带完成自身一致放大的可能性。
为了通过消除辐射造成的噪音源来获得一实质上“平坦”的增益曲线，也就是一个在不同波长处尽可能一致的增益，可以使用滤波元件，如以同一申请名在专利EP 426,222,EP441,211，EP417,441中描述的那样。
然而，在这些专利中，在存在波分复用情况下放大器的特性未做描述，此外，也未考虑存在几个在级联中彼此连接的放大器的特性。
发射光谱图很大程度取决于为增加折光率而存在于光纤芯的掺杂剂，如美国专利5,282,079中举例所示，其中，一掺杂了铝/铒的光纤的荧光谱显示出较弱的峰，并比一锗—铒掺杂光纤(最大峰值约为1532nm)移向低波长；这样的一根光纤其数值孔径(NA)为0.15。
在ECOC193，ThC12.1第1到4页中公开了一种用于光学放大器的光纤，它掺杂有铝(Al)和镧(La)，它对氢的响应性非常低；所述Al掺杂光纤其数值孔径(NA)为0.16，而掺杂有铝、镧的光纤具有0.30的数值孔径(NA)。
在ECOC193，Tu4的第181到184页中公开了一种具有铒掺杂光纤的光学放大器；其中描述了对芯掺杂有铝、铝/锗和镧/铝的光纤进行的实验，且看来同时掺杂铝/镧的光纤具有最好的结果。
在1991年6月6日的Electronics letters第27卷第12期的第1065到1067页中指出，在具有铒掺杂光纤的光学放大器中，同时掺杂铝可以获得更大和更平坦的增益分布；文章中对照具有掺杂了镧、锗和铒的光纤的放大器，对具有掺杂了铝、锗和铒的光纤的放大器进行了描述，并从而断言，从前者可以获得最大的平坦增益。
在ECOC191，TuPS1-3的第285到288页中，一种掺杂有铒和镧的Al2O3—SiO2型光纤被描述，为了获得更高的折射率并降低包含铒离子的团簇的形成。掺杂有铒/镧的光纤的荧光和吸收光谱被证明与掺杂有铒的Al2O3—SiO2光纤极为相似，获得的数值孔径为0.31，铒的浓度为23.1018cm-3。
在ECOC189，Post-Deadline Papers，PDA—8，1989年9月10到14日的第33到36页中，公开了一项对12个级联方式联接的使用铒掺杂光纤的光放大器进行的实验；实验使用了1.536μm的单一信号波长，并指出，鉴于BER(位错误率)特性随信号波长的变化迅速衰减，为稳定运行需要约为0.01nm的信号波长控制。
美国专利第5,117,303公开了一种包括级联的光放大器的光传送系统，它在以饱和方式运行时，基于状态运算给出一个高的信噪比。
所述放大器具有含一个Al2O3—SiO2芯的铒掺杂光纤，并提供了滤波器的使用；计算性能在一单一波长处获得，且对馈电信号同样的性能计算在宽滤长带内未被提供。
美国专利第5,111,334描述了一种多级放大器，其中，每一级中的光纤在长度、掺杂物质或基质材料上彼此不同，以便在较宽波长范围内获得最大增益。为了获得较低的响应波动，对应于不同信号波长提供使用了大的级数。
根据此专利，当光纤长度变化信号由具有相同的最大增益波长的单一类型光纤同时馈送时，不可能在较宽的波长带内获得平坦增益。
安全指出在这种连结中，铒掺杂光纤显示出最大增益的单一波长，且不依速于光纤长度；此外，在此专利中，未研究通过几个级联的放大器执行传送的问题。
在IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS 1992    八月的第4卷第8期第920～922页中，A.R.chraplyvy等人公开了一种放大的WDM系统，其中，增益均衡通过遥测提供的信息得以实现在此系统中，信噪比(SNR)特性被提供，以在发射时由一累接信号(literative signal)调整基于接收的信号来均衡之；返回信息通过遥测提供。
在JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY 1990第9月的第8卷第9期中，M.Maeda等人描述了在一多波长系统中信号间混杂的影响，这是由单模光纤的非线性特性决定的；未提供级联方式连结的线路放大器。
出自同一作者的美国专利第5,088,095号和ELECTRON-ICSIETTERS 1991年3月28日第27卷第7期中描述了种在掺铒光纤放大器中控制增益的方法，其中放大器位于一激光环路结构中，且波长的反馈不同于待放大信号的反馈。
为在放大器的运行条件下使用提供反馈环路，这种应用与放大器的设计标准无关。
美国专利第5,280,383中公开了一种二级放大器，其中，第一级在小信号条件下运行，第二级在饱和条件下运行，从而提供一增益压缩；所需的激励能有所降低。
相应于本发明，已发现，可以利用波分复用传送以高总体速度通过一条放大的光线路来实现传送，通过在发送站和接收站安排装置，在几个波长处完成外P信号的转换以及同一信号的再转换、以使它们显示出适合于一个或多个接收器的特性，并结合具有适于为不同信道提供均匀的放大条件的结构和操作特性的线路放大器。
在一般情况下，本发明涉及一光远距离通信系统，它包括：
一光信号发送站；
一用于所述光信号的接收站；
一连接所述发送和接收站的光纤线路，所述光纤线路包括至少两个掺杂有一稀土材料的有源光纤线路放大器，它们被串行联接，并提供有用于所述有源光纤的激励装置，其特征在于：
所述光—信号发送站包括用于在一预定宽度的频带内至少两个波长处产生发送信号的产生装置以及用于将所述信号传送给一单光纤线路的设备，
所述光—信号接收站包括用于将所述传送信号从所述单光纤线路分离出来的分离装置，
其中，至少一个所述光线路放大器具有在有源光纤中的掺杂，一段给定长度的有源光纤和一预定功率的激励装置，从而使其结合起来，在所述接收站的输入端对所述信号给出一提高的光学信噪比，它在不同波长的信号之间的差异小于2dB，且对于所述的每一信号(在0.5nm的频带)，大于15dB。此时，所述信号同时传输并且进入所述光线路放大器的总体光功率至少为-16dbBm的，
在一优选实施例中，多波长远距离通信系统的特点在于，所述发送站包括：—用于将外部光信号接收到至少两个独立信道中去的接收装置，—用于将所述光信号转换成为电形式的转换装置—用于在不同波长处根据所述外部信号的独立信道数产生传输信号的发生装置，它重新产生所述的外部光信号，以及—用于将所述信号传输到一单光纤线路的传输装置，且所述接收站包括：—用于将所述传输信号从所述单光纤线路分离的分离装置，—用于将所述接收到的信号转换为电形式的转换装置，以及—用于对所述接收到的信号执行一分离发射的分离装置。
所述预定波长带至少延续20nm以上。
所述用于产生传输信号的发生装置包括在所述预定波长带内最好在至少四个不同波长处产生信号的装置。
所述信号最好包含在1536到1555nm的范围内。
在一优选实施例中，至少有一个所述光放大器具有一有源光纤，该光纤的总体长度比由与之相连的激励装置提供的激励能量所用的最大增益长度短一预定数值。
所述光纤长度尤其最好这样，使得当放大器被连入一个环路且此环路中至少有一个输出信号部分被输入给放大器，来自放大器的辐射显示出两个稳定的辐射峰，这两个辐射峰位于所述波长带内的两个不同波长处，所述输出信号的预定功率与放大器工作功率相关。
特别指出，用于产生传输信号的发生装置(对每个所述传输信号)包含一个与外部调制器相关联的连续发射激光器；反过来，所述用于将所述信号传送给一单光纤维路的传送器装置包括各自的光学耦合器，它们是具有波长选择性的。
此外特别指出，用于将所述传输信号从所述光信号接收站的所述单光纤线路分离出来的分离装置对所述传输信号的每一波长包含有一相应的光纤驱动器和一带通滤波器。
所述掺杂有稀土的光线路放大器最好包括至少一条掺有铒的有源光纤。
尤其，所述有源光纤最好包括镧、锗和铝作为折射率调节掺杂剂(index-modifying dopants)。
根据另一方面，本发明涉及一种光纤放大器，它包括：—一种掺杂有稀土的有源光纤，它根据激励波长的光的供给在一信号波长范围内产生一光辐射，—用于所述有源光纤的激励装置，它在所述激励波长处有一具预定值的光功率，其特点在于，所述有源光纤具有这样的长度，使得当一个来自所述有源光纤的信号部分被提供给有源光纤本身的输入端时，在存在光激励源的情况下，在所述信号波长范围内的两个不同波长处产生一稳定辐射，其功率为所述输出信号的预定总体光功率。
特别指出，所述预定的功率与放大器的工作工率相关。
在一个实施例中，相应于本发明的光纤放大器包括一单一放大级。
可供选择的是，相应于本发明的光纤放大器可以包括至少两个串行的放大级，其中每个都提供有各自的有源光纤延展和激励装置，且其特点在于，所述有源光纤长度是所述有源光纤延展的长度之和，而所述预定数值的光激励功率是由所述激励装置提供给各个有源光纤延展的光功率之和。
在这种情况下，特别指出，所述有源光纤长度是至少在一级的光纤长度，它取决于提供给级本身的激励功率。
另一方面，本发明涉及一种决定光放大器中有源光纤最优长度的方法，尤其是为在多波长系统中级联的操作，其特点在于，它包括以下步骤：—为光信号安排一个具有一输入端和一输出端的光放大器，包括一条掺杂有稀土的有源光纤和用于所述有源光纤的激励装置，该激励装置具有一预定的激励功率；—将所述放大器的输出端光连结到其输入端；—通过所述激励装置向所述有源光纤提供激励光能，从而导致所述有源光纤中的一个光辐射，并构成出自放大器的一个辐射信号；—控制所述辐射信号的光谱和光功率；—选择所述有源光纤的一个长度，在此长度，所述光谱在一预定功率的所述辐射信号下，在预定的波长范围内的两个不同波长处出现两个稳定的辐射峰。
更优越的是，相应于上述方法，在光连结的所述放大器的出口和输入端之间插入了一种具有可调节衰减度的光衰减装置，所述衰减装置可以被调节，以造成所述放大器输入端与出口之间的所述辐射信号的衰减，使得所述辐射信号的功率与所述预定值相等。特别指出，所述辐射信号的所述预定功率值是与放大器提供的工作功率相关的。
特别地，在所述放大器是二极或多级放大器的情况下，相应于本发明的方法的特别在于，至少一个所述级的光纤长度被选择。
更优越的是，所述放大器是二极或多级放大器的情况下，相应于本发明的方法特点在于包括以下步骤：—安排放大器，使得对于所施加的激励功率，至少有一个级的有源光纤长度被选择在最大增益处；—将放大器的出口与输入端相连接；—在存在提供给每个所述级的各激励功率的情况下，控制所述放大器发射信号的光谱和光功率；以及—选择至少一个放大器级的有源光纤长度，在此长度下，所述光谱在所述发射信号的预定功率下，在预定的波长范围内在两个不同波长处显示出两个稳定的发射峰。
更优越的是，放大器末级的有源光纤长度可被单独选择。
作为选择，根据本发明的方法，在存在特殊应用要求的情况下，对所有级所述有源光纤长度的选择能够被单独执行，它们的每一个都被单独测试。
下面的描述将参照附图给予更详尽的细节，其中：—图1是相应于本发明的多波长远距离通信系统图；—图2显示了一种相应于第一种配置而用于图1的系统中的光线路放大器；—图3显示了一种相应于第二种配置而用于图1的系统中的光线路放大器；—图4显示了一种具有一个两芯滤波器的光放大器；—图5显示了一种用于光放大器中的实验配置，以判断掺杂有铒的光纤的光谱辐射；—图6显示了各种光纤相互比较的光谱辐射图；—图7显示了按图1所用远距离通信系统执行的实验中提供给增强器(booster)输入端的信号的功率电平；—图8到13显示了按本发明所用的放大器的实验中，后续放大级中的信号功率电平；—图14到18显示了实验中后续放大级中的信号功能电平，实验中放大器是按照本发明用具有非最优长度及预均衡化的放大器组成的；—图19到23显示了在使用相应于现有技术的放大器的实验中，在后续放大级中的信号功率电平；—图24是线路放大器中对有源光纤长度的最优选条件的定性表示；—图25是用于在线路放大器中判断光有源光纤长度的设备图；—图26是在光纤长度不足的情况下，图25中所示设备的发射光谱；—图27是在最优光纤长度下图25中所示设备的发射光谱；—图28是在光纤长度过长的情况下图25中所示设备的发射光谱；—图29是来自发射端的接口单元图。a)系统说明：
如图1所示，相应于本发明的光波分复用多信道远距离通信系统被提供有几个(所示例子中有4个)光原始信号源1a，1b，1c和1d，被称为“外部信号”的每个所述信号具有其自己的传输特性，如波长、调制类型、功率。由这些信号源产生的信号送到发射站1，它们中的每一个都被送给各自的接口单元2a，2b，2c和2d，这些接口单元适于接收外部光原始信号，检测它们，并以适合于发送系统的新特征重新产生它们。
特别地，所述接口单元产生各自的光工作信号，这些信号的波长包含在连续置于系统内的放大器的有用工作频带内。
在以同一申请名的美国专利第5,267,073号中，结合参考文献描述了接口单元，所述接口单元典型地包括一发送适配器和一接收适配器，发送适配器被设计用于将光输入信号转换成适合光传输线路的形式，且接收适配器被设计用于将被发送的信号重新转换成适于接收单元的形式。
为在本发明的系统中使用，发送适配器最好包括一个外部调制型的激光器，激光器用来产生输出信号。
图29是一种其类型适于本发明使用的、用于传输的接口单元图，其中，为了清楚表现，光连路以实线表示，而电连结用虚线表示。
来自源1a、1b、1c、1d中的一个的光信号，如举例所示来自1a的，被光检测器(光电二极管41接收，发射出一个被提供给电子放大器42的电信号。
来自放大器42的电输出信号被提供给一已调制的激光发射器的导频电路43，该激光发射器通常由44表示，适于产生所选择波长的光信号，且包含输入信号的信息。
通常，一服务信道的接纳电路(admitting circuit)45也与导频电路43相连。
已调制激光发射器包括一激光器46和一外部调制器47，该调制器，例如Mach-Zender类型，由通过电路43的输出信号导频。
电路48控制激光器46的发射波长，使其保持在预先选择的数值，并补偿可能的外部干扰，例如温度等。
用于接收的上面类型的接口单元在上面提到的专利中有所描述，并已由申请者以商标名TXT/E—EM推向市场。
所述的晚工作信号然后供给信号组合器3，该组合器适于在单光学输出光纤4内在不同波长同时发送工作信号。
通常，信号组合器3是一光无源设备，各光纤上发送的光信号通过此设备被叠加于一单光纤内；这种类型的设备包括，例如，在平面光，微光等等之下的熔合光纤耦合器。
举例说，一种适当的组合器是可由E—TEK DYNAMICS INC1885 Lundy Ave.，San Jose，CA(USA)提供的1X4SMTC—0104—1550—A—H型。下面被称为S1、S2、S3和S4的所述工作信号通过光纤4被传送给功率放大器5，该功率放大器从而提高电平，直到它们达到一个足以使它们经过在新的放大设备出现之前存在于后续光纤部分的值，并在末端保持一足够的功率电平，以保证所需的传输质量。
因此，光线路的第一部分6a就被连接于功率放大器5，此第一部分通常由单一模式的阶跃折射率类型(step-index type)的光纤制成，被插入一适当的光缆中，此光缆为几十(或几百)公里长，例如约100公里长。
尽管在某些情况下也使用色散移位类型的(the dispersionshifted type)光纤，对于上述类型的连结，通常使用阶跃折射率类型的光纤更好，因为在色散移位类型的光纤中已发现邻近信通间会发生非线性的互调效应，如果所述信道之间的距离很小，此效应可以达到很大。
在光学线路的所述第一部分6a的末端，有一第一线路放大器7a，它适于接收在其沿光纤传送过程中衰减的信号，并将它的放大至一足够平，以便将它的提供给一与前一部分具有相同特性的第二光纤部分6b。
后续的线路放大器7b、7c、7d以及各自的光纤部分6c、6d、6e覆盖了所需的整个传输距离，直到达到了接收站8，该接收站包括一个适于接收信号并放大它们的预放大器9，补偿后面的多路分配器设备造成的损耗，直到达到一个适合接收设备灵敏度的功率电平。
信号被从预放大器9送到多路分配器10，同样的信号根据各自设长被此多路分配器分离开，然后送至接口单元10a、10b、10c和10d，这些接口单元适于接收具有适合于传输系统的特性的光信号，并重新产生它们，使它们具有光学原始特性或其它总能适应各接收设备11a、11b、11c、11d的特性。
多路分配器10是这样一种设备，它适于把提供给一输入光纤的光信号在几条输出光纤之间分配，根据各有波长将它的分离；这样的一个多路分配器可以由一熔合光纤分离器(fused-fibre split-ter)构成，将输入信号分成几条输出光纤，特别是四条光纤上的多个信号，每个所述信号都被提供给以所感兴趣的各个波长为中心的各个带通滤波器。举例来说，可以使用一个类似于已描述过的组合器3的元件，使其与各个带通滤波器相配合安装于一倒置配置中。上面类型的带通滤波器举例说可以由MICRON—OPTICS.INC.，2801Buford Hwy，Suite 140，Atlanta，Georgia，US获得；FFP—100是一种合适的型号。
当以一高传输速度，如2.5 Gbit/s在约500公里的距离上传输时(对四个复用的波长，每个波长上可以获得相应于10 Gbit/s的传输能力)，所描述的设置尤其提供令人满意的结果，利用4个线路放大器、一个功率放大器和一个预放大器。对于本发明的上述用途，功率放大器5作为一个商业类型的光纤放大器，具有如下特性：输入功率    -5    到+2    dBm输出功率    13    dBm工作波长      1530～1560nm
功率放大器不具有陷波滤波器(notch filter)
一种合适型号是TPA/E—12，已由申请者商业化，所述功率放大器使用一Al/Ge/Er类型的掺铒有源光纤。
通过“功率放大器”，我们希望放大器工作在饱和状态下，其中输出功率依赖于激发功率，欧洲专利第EP—439,867号中有详细说明，这里引入参考。
对于本发明的上述用途，通过“预放大器”，我们希望在线路末端放置一个放大器，能够把将要提供给接收回的信号提高到一个顺利超过接收器本身灵敏度阈值的数值(例如，从-26dBm到位于接收器输入端的-11dBm)，与此同时引入尽可能更低的噪音且保持信号均衡。
在所述实验中，为了制作预放大器9，使用了一个与后文所述的放大器7a到7c使用同样的有源光纤的一级线路放大器，且它被安装于一协同传播配置中；对于一些特殊的实际使用，可以采用一个明确为特定用途设计的预放大器。
上述传输系统的配置尤其适于提供所需性能，尤其是存在对于构成组分的线路放大器的性能有特别选择的情况下的通过几条信道的波分复用传输，特别是涉及传送某些所选择波长、而它的中的一些相对于其它的没有受损的传输能力。
特别指出，在存在适于级联运行的放大器的情况下，在1530到1560nm的波长范围内，可以保证所有信道的均匀特性，这使用了在级联运行时适于产生一实质上一致(或“平坦”)响应的线路放大器。b)线路放大器
为了上述用途，可以依照附图2所示的图制造欲用作线路放大器的放大器，它包括以一分色耦合器14相连的一掺铒有源光纤12和一各自的激励激光器13；一第一光隔离器15沿将被放大的信号的传送路径安置在光纤12的上游，而一第二光隔离器16被置于有源光纤本身的下游。
为了用作一个线路放大器，分色耦合器14通常如所示的那样(尽管不是必须的)被安置于有源光纤12的下游，以便向它提供与信号逆流的激励能。
在一特殊实施例中，如图3所示，线路放大器可以根据特殊的使用要求依照一种两级配置而制造，如下面所要说明和图示的那样。
在这样一种实施例中，线路放大器包括由一分色耦合器19相相连的一个第一掺铒有源光纤17和一各自的激发激光器18；另一光隔离器20被沿将要被放大的信号的传送路径安置于光纤17的上游，而第二光隔离器21被安置于有源光纤本身的下游。
通常，在这种配置中，激励激光器18如所示的那样(尽管不是必须的)也被连接，以将激励能送信号提供。
放大器还包括一第二掺铒有源光纤22，它通过一分色耦合器24与相应的激励激光器23相联系，也是为了例子中所示的逆流激励而连结；然后，光纤22的下游有另一个光隔离器25。
最好为量子阱(Quantum Well)类型激光器的激励激光器13、18或23具有以下特征：发射波长  λp＝980nm；最大光输出功率Pu＝80mW(对于二级的实施例)上面类型的激光器可以由例如LASERTRON INC.，37 North Avenue，Burlington，MA(USA)生产。
分色耦合器14、19或24是熔合光纤耦合器，它由单模光纤在980nm波长制成，波长包含在1530nm到1560nm之间，且依据编振程度，光输出功率的偏差小于0.2dB。
上述类型的分色耦合器是已知并可获得的，例如已由GOOLDInc.，Fibre Optic Division，Baymeadow Drive，Glem Burnie，M.D.(USA)和SIFAM Ltd.，Fibre Optic Division，Woodland RoadTorquay Devon，(GB)生产。
光隔离器15，16或20，21，25是一类不依赖传输信号偏振程度的光隔离器，其隔离度大于35dB，且反射率低于-50dB。
所使用的隔离器型号是MDL I—15 PIPT—A S/N 1016，可由ISOWAVE，64 Harbing Avenne，Dover，New Jersey，U.SA获得。
在所述系统中，线路放大器被提供，工作在大约14dBm的总体光输出功率，及增益大约为30dB。b1)具有双芯滤波器的放大器(比较)
图4的图示中显示了一种用作线路放大器的不同的放大器实施例，其中对应元件被分配3与图3中相同的参考号。
在这种放大器中，其部件与上面所描述的具有相同性能，带有一陷波滤波器26它由一光纤部分构成，该光纤部分有两个在一预选波长处彼此光学耦合的芯，其中的一个与所连结的光纤共轴，另一个在未端被偏置和切断，如专利EP 441,211和EP 417,441中所描述的，在此结合参考进行说明。
所述滤波器被这样规定大小，使其在编置芯中与一相应于放大器发射光谱的一部分的波长(或波长带)耦合；在末湍切断的偏置芯使被传输进入的波长在光纤包层中被分散，从而使其不再次耦合到主芯。
在所示实施例中，双芯滤波器26具有以下特性：在第二芯中耦合的波长带BW(-3dB)≈8—10nm滤波器长度           35mm
滤波器的设计是为了在所采用有源光纤的发射峰处具有最大的衰减，并为了使各个采用的放大器的增益曲线平坦。
在至此所描述的例子中可以替代地使用具有下面数值的滤波器：在λs1530nm处的衰减    5dB    或在λs1532nm处的衰减    11dB。c)有源光纤的描述
在上述放大器中可以利用不同类型的掺铒有源光纤，如以同一申请的名申请的1994年4月14日意大利专利申请Qn MI 94A000712中所详细说明的，现结合参照对其内容进行小结。
(表一)
其中，
wt％=(平均)    芯中氧化物的重量百分含量mol％=(平均)    芯中氧化物的摩尔百分含量
Figure A9510863500241
λc＝截断波长(LP11截断)
成分分析是由微探针结合扫描电子显微镜(SEM Hitachi)完成的(在光纤拉制之前进行)。
分析是以1300倍的放大率在沿直径方面的离散点进行，这些点彼此相距200μm。
所述光纤是在一石英玻璃试管中遵照真空镀膜技艺制作的。
在上述光纤中，向光纤芯中的SiO2基质结合进锗作为掺杂剂是在合成步骤中完成的。
向光纤芯掺入铒、铝和镧是通过“溶液掺来”技艺完成的，其中，在预成形固化之前将掺杂物的氯化物水溶液与微粒状态的光纤芯的合成材料接触。
关于溶液掺杂技艺的更详细内容可以参见例如美国专利第5,282,078号，在此作为参考。(1)对有源光纤的实验测试
图5中图解性地显示了用于确定所考虑光纤中光谱辐射所采用的实验配置，而图6是对有源光纤A、B、C、D重现已测定的光谱辐射的图。
一个位于980nm处的激励激光二极管27通过一被标为28的分色耦合器980/1550被连接到被测试的有源光纤29上；光纤辐射通过一光谱分析器30检测。
激光二极管的功率为约60mW(在光纤29中)。有源光纤29大约为11米长。
对于光纤中的没铒含量和可获得的不同激励能，可以为了测试的目的通过尝试不同的光纤长度来从实验上判断适当的长度，以便使输出信号功率最大。
光谱分析器是由ADVANTEST CORPORATION，Shinjuku-NS Bldg，2-4-1 Nishi-Shinjuku，Shinjuku-ku，Tokyo(JP)生产的TQ8345型号。
测量是通过使一光纤在980nm被激励并且检测光纤的自发辐射光谱而进行的。
所得结果如图6所示，其中曲线31对应于光纤A，曲线32对应光纤B，曲线33对应于光纤C，曲线34对应于光纤D。
如图中可看出的，光纤B、C、D具有一强度很大的、在大约1532.5nm处的的主峰，还有一个位于更高波长的高辐射后续区域，直到在大约1560～1565nm处出现一个扩大的第二峰。
对曲线32和33的比较显示(分别代表光纤B和C)，光纤中的铝含量增加可以提高所述了辐射区域的水平；用镧代替锗(光纤D，曲线34)可以在1535—1560nm范围内获得一更高的水平。
另一方面，在所有的光纤B、C、D中都观察到了光谱中的区域d内有低落现象(在大约1535到1540nm之间)，包括在主辐射峰和与之邻近的第二辐射峰之间；在这样的低落现象中，辐射数值比邻近区域(也就是主峰和第二峰)中的最大辐射值降低了至少2dB，如图中由曲线32单独所示称为h的，但对曲线33、34也可以清楚分辨出来。
相反，在所示的实验条件下，曲线31，即光纤A在区域d内并未显示出光谱的明显低落9或者说，当可查觉出有低落现象时，总是低于0.5dB)。
曲线31还显示出，光纤A中的最大辐射峰比光纤B、C、D位于更低的波长，在大约1530nm处，且光纤保持较高的辐射水平，直至接近1520纳米处。d)多波长传输测试
利用光纤A制作结构如图3所示的放大器，通过采用不同的光纤长度(实验1、2)将其用作图1中所描绘的电信系统中的线路放大器；为了进行比较，也对用光纤C并结合一滤波器制作的放大器(图3的结构)进行了测试。
在所进行的实验中，第一根有源光纤17大约为8米长；对第二根有源光纤22，下表中的长度被测试：实验    放大器方案     光纤长度    光纤类型1       图3           约11米      A2       图3           约15米      A3       图4           约13米      C
对于实验2和3，有源光纤总长是根据下面描述的所教方法的第一、二步通过对一单放大器寻找最优值确定的；对于实验1，线路放大器的光纤长度是根据下面描述的所教方法的第一、二、三步确定的。
在所执行的三个实验中，被提供给功率放大器5的输入端的信号光谱如图7所示。
                   实验1
图8、9、10、11、12、13分别显示了位于线路放大器7a的输入端(图8)、线路放大器7b的输入端(图9)、线路放大器7c的输入端(图10)、线路放大器7d的输入端(图11)、预放大器9的输入端(图12)和预放大器9的输出端(图13)的信号光谱。
在预放大器的输入端进行了对不同信道的光学信噪比测试覆及光谱分析器的滤波器—0.5nm的光学频带)，结果如下：波长nm                       信噪比(SNR)dBλ1                          18.2λ2                          16.3λ3                          16.9λ4                          18.1
应当注意，不同信道之间出现的信噪比差异小于2dB，此外，这些信噪比数值很大；应当注意到，13—14dB的信噪比已经足以提供10-12的错误率(BER)(一个通常被采用来比较传输系统的参考值)。
                    实验2
实验2是通过用图1中未显示的各个衰减器对信号施加预均衡而进行的(二级光纤的长度未被优化)，且图14中所示的光谱在线路放大器7a的输入端被获得。
图15、16、17、18分别表示了位于线路放大器7a的输入端(图15)、线路放大器7b的输入端(图16)、线路放大器7c的输入端(图17)、线路放大器7d的输入端(图18)、预放大器9的输入端(图18)的信号光谱。
预均衡器在不同信道之间施加一个大约为7dB的起始最大预均衡，如图14所示；这个预均衡是为了补偿在级联放大器中较短波长处出现的饱和效应。
预均衡被执行，以便均衡在预均衡器9的输出端处的光学信噪比(SNR)。
在不同的放大级中，有可能在较短波长区域内观察到增益曲线的一个减弱，这是鉴于上述的饱和现象，而每个信道的光学信噪比(SNR)将保持提高(SNR≥15dB，且Δλ＝0.5nm)，直到预放大器9的输入端。
这种性能在所述实验条件下是可接受的；然而，由于需要信号的预均衡，系统易受输入信号偏差的影响；特别是，如果它们中的一个将要丢失，就会因为线路放大器光纤中的增益竞争现象而出现失衡，因为在测试情况下均匀辐射效应将占优势。
总之，根据增益竞争现象，光纤中某一给定波长信号的存在会扣除提供给其它波长的信号的激光能量，从而影响增益；当所述信号中的一个失效时，可获得的功率被在所存在的其它信号之间分配，从而影响增益。
那么，由于预均衡是对四个信道一起执行的，它就不再合法，且产生的效果是增强而不是降低不同信道之间的不平衡。
此外，在不存在预均衡的情况下，在接收处的信噪比，对某些信道来说实质上小于12dB，将是不可接受的。
实验3
实验3是在不存在信号预均衡的情况下以相应于图4所示图中提供有一陷波滤波器的放大器进行的，且使用了一根C类型的光纤。
图19、20、21、22、23分别显示了位于线路放大器7a的输入端(图19)、线路放大器7b的输入端(图20)、线路放大器7c的输入端(图21)、线路放大器7d的输入端(图22)和预放大器9的输入端(图23)的信号光谱。
在预放大器的输入端进行了对不同信道的光学信噪比测试(覆及光谱分析器的滤波器—0.5nm的光学频带)，结果如下：波长nm                信噪比(SNR)dBλ1                   11.9λ2                   10.6λ3                   18.4λ4                   18.2
如可注意到的那样，就SNR来言，信道之间存在很大的不平衡，信噪比最佳的信道与最差的信道相关超过7dB，且所述信道中除了两条之外，信噪比远远低于14dB，而且不足以提供10-12的错误率(BER)；这样高的不平衡不可能由预均衡所补偿。
从上述实验可以注意到，通过避免一条或多条信道被受损到一不可接受的程度，光纤A本身能够装配成一个适于波长复用传输的放大器，而光纤C则不能提供同样性能。
此外，正如比较实验1和实验2所能看出的，有源光纤的长度偏差，特别是第二放大级的有源光纤，导致了能够在本质上一致的增益条件下、在不同波长处级联运行的放大器的可获得，尤其是在不存在对包括于1535到1540nm之间的信道的受损的情况下，且不需要在接收时进行预均衡或外部信号平衡干预，从而提供了数值较大的光学信噪比。
事实上应当注意，在提供用于与几个级联放大器一起进行波长复用传输的放大器中有一个有源光纤的临界长度值，在这个数值可以获得不同信道的一个一致响应，而对于有源光纤的不同长度数值，一个或多个所提供的波长，尤其是在所需工作频带边缘的波长表现出易受增益限制的影响；此外，这个临界长度值出乎意料地与为单一用途确定大小的放大器的理想值相差甚远。
e)放大器中最佳光纤长度
用于单一用途的放大器的最佳放大光纤长度通常是在较小的信号条件下(就是不存在饱和现象)，通过从实验上找出具有最大输出功率(对一给定的激发功率)的长度而确定的。
例如，图24再现了效率曲线，显示了依据前述例子中放大器的第二级的光纤长度的输出功率；曲线是通过对一个包括一有源光纤部分的单元的实验获得的，尝试了几种不同长度，提供有λ＝1557nm的-20dBm的输入功率信号，并以一激励功率80mw的激光二极管激励(与在线路放大器中为相应级提供的激励功率相同)。
正如从曲线中可以看出的，存在一相当宽的光纤长度范围，在此范围内存在一高的输出功率值；可以确定此范围中的一个适当的长度值，例如15到20米。
然而，使用一个如实验2和3所示而被确定尺寸的放大器并不能保证在一多波长系统中的级联放大器情况下获得令人满意的效果。
然而，相应于本发明，已经发现，通过选择光纤的不同波长值，尤其是低于被认为是单一用途放大器最优值的数值，可以极大地改善结果，且可以不需要使用信号预均衡而进行多波长通信。
为了确定最佳有源光纤的长度，如图25所示的实验结构中引入了一个测试放大器。
放大器35被置于一光纤环中，包括一个提供可调节衰减的光衰减器36和一个在1550nm处具有50/50标度比的定向耦合器37；这种结构形成了一个环状激光器，其辐射被从耦合器37的分支38引出。
从分支38引出的辐射可以通过一相应的光纤39被传送到一功率表40和一光谱分析器41。
测试如下进行。
一旦测试床被设置好，来自耦合器的输出被首先连结到功率表40；然后运行放大器(也就是，激励功率施加给各有源光纤)，且逐渐改变可变衰减器36提供的衰减，只要功率表40检测出一个相应于放大器所提供的数值的输出功率值。
然后将光纤39连接到光谱分析器41；图26、27和28显示了对有源光纤的不同长度得到的光谱，它们相对于第二级光纤的三个不同长度，即分别是10、11和12米，以前述的线路放大器进行的实验。作为结果，由于从衰减器36和耦合器37引入环路的损耗要低于被测试的放大器光纤的最大增益，放大器易振荡，从而在那些具有最大增益值的光谱区域产生激光辐射。
有源光纤的不同长度值会导致一个区域压过另一区域。
在图26所示情况中(一条过短的光纤，举例说大约10米)，系统具有一个有低波长峰(λ＝大约1531nm)的稳定辐射；在图28所示情况中(一条过长的光纤，举例说大约12米)，系统具有一个有一高波长峰(λ＝大约1557nm)的稳定辐射。
通过执行2个实验，比如说从一条“长”光纤开始并逐渐缩短它，可以得到图27中所示的情况(相应于一条大约11米长的有源光纤)，其中辐射光谱在高波长和低波长显示有两个高度实质上相同的稳定峰。
这种情况相应于一个光纤长度，这个光纤长度适于以级联放大器以几种波长进行传输，并保持不同信道之间的均衡。
应当注意，即使对于不同的光纤长度值也可以产生两个稳定峰的辐射条件，但应观察到，当放大器本身的运行条件尤其是输出功率被固定时，这个条件仅对于确定有源光纤的最优长度这一目的有意义，上述有源光纤位于以几种波长级联运行的放大器中。
当输出功率实质上对应于提供给放大器的工作功率时，产生两个稳定峰的光纤长度是适合在级联多波长系统中应用的。
在使用前面提到的光纤类型的情况下，确定光纤长度的精度在大约0.5米的范围内，这个精度对于所述应用来说被认为是足够的。类似的考虑也适用于放大器的工作功率。
必须对一个事实给予适当考虑，即，在放大器以及所述放大器被插入的系统的有效使用期内，不同性质的现象可能会低进入放大器的信号功率，例如，由于被传输信号的衰减增加，线路放大器本身的工作功率会减小，从而在接收站改变了运行特性和最终效果。
例如，如果光纤长度的确定是在提供给放大器的光输入功率为—16dBm下进行的，且相应于大约14dBm的输出功率以及大约30dB的总体增益，那么只要线路中的条件保持不变，在接收端获得的信噪比最好大于15dB；在传输系统的使用期内，随着给线路放大器的输入功率举例说由于光纤或其它元件中的衰退现象降低到例如-18dBm的数值，接收端的信噪比将降低，仅管它仍然大于13dB，足以提供10-12的BER值。
应当指出，在线路中存在一个或多个光输入功率低于一给定值的放大器会从总体上影响系统性能，并成为局部噪音增大的原因，该局部噪音增加会有再击发，直到接收站。
应当注意，这各测试中找出的长度要远远小于在基于对信号通过仅一次的单一放大器的分析进行测试的情况下被认为适当的长度，在例子中，通过最后提到的测试检测出的光纤长度(约11米)要比仅寻找具有最大放大增益的长度所得到的最小值(15～20米)低了大约30％。
使用由上述方法确定的光纤长度的放大器得到的最好结果，这被认为是因为这样一个事实，即基于对一个单一通道中由光信号通过的单一放大器的测试和效率判断并不能显示当信号通过更多级联单元时发生的现象，其中任何信号的非均衡都倾向于越来越明显；相反，上述测试可以在放大器中光纤长度，而这种确定可以实现一个通过更多放大器的均衡运行。
应当指出，为了本发明的目的，放大器中的最优有源光纤长度依赖于几个参数，其中包括光纤中的铒含量和通过放大器的信号功率；然而，上述测试确定了特定结构的被测放大器的最优光纤长度，从而确保了一个值的建立，其中考虑了放大器的特殊性能。
在放大器性能有所变化，例如光纤中铒含量不同的情况下(通常被确定为信号波长处的光纤衰减)，可能需要对所述的用于多波长系统的级联运行的最优光纤长度值再次进行校正。
一个用于解释所观察到的现象的假设是基于这样一个事实，即，由于铒的辐射特性，低波长(例如在一个Si/Ge/Al/La/Er系统中的1530～1535nm)显示出较高的小信号增益，从而使一低波长λb信号在经过一相对较短的光纤长度11后达到一个引起放大器中饱和条件的功率值。
这种饱和条件(其中信号的输出功率实质上不再依赖于其输入功率)在光纤中得以保持，直到光纤中的激励功率保持在一足够高的数值，也就是直到一个长度L2，超过它以后，光纤中的激励功率就不足以保持放大的进行且信号开始衰减，这是因为作为掺杂剂加入光铒固有的辐射系统的三能级。
相反，一个高波长入a的信号在具有较低增益的铒光谱区域内行，使其在一个大于L1的光纤长度L3之后达到一饱和功率。
根据与上述相同的方式，饱和状态被保持到一个大于L3的光纤长度L4。
然后，对于放大器(一级和多级类型)中有源光纤的总体长度出现一个对不同信道(就是被所有被复用并被提供给放大器的不同波长)有一均匀响应的状态，该长度足够长，以使最大波长的信号已达到最大增益，但尚未高到使最小波长的信号开始衰减，这是因为光纤末端部分的激励功率不足。
介于λb和λa之间的波长将具有包括在其间的性能，因此所测出的光纤长度对它们也适合。
在前面描述的例子中是参照二级类型的放大器；在上述例子中，放大器中的最优光纤长度根据上述关于最大增益的考虑，通过设定第一级中采用的光纤长度、然后通过修正第二级的长度确定放大器中最优光纤长度而选择出的，且上述选择是在一个整个放大器是二级放大器，且包括相关激励装置被连结于测试环路中的测试过程中进行的。
然而，上述考虑也适用于单一级放大器，也就是使用一单一有源光纤部分及相关激励装置的放大器，对于它们，最优长度的选择是对仅有的光纤进行的。
仅管在多级放大器中，为了所需目的，最优光纤长度的建立最好通过在所述实验结构中测试整个放大器并仅选择所述级中的一个更多倾向于输出级的光纤长度来进行，然而，对于某些应用，有可能根据上述技艺确立每一放大级的光纤长度，或者就要求考虑传输性能说来显得敏感的某一级或某几级，通过特别的测试手段，对这一个或多个感兴趣的级分别测试。
在两级/多级放大器和单一级放大器之间的选择可以根据应用的特殊要求进行，例如涉及所采用激励激光器的类型和功率，以及为它们所选择的运行条件。
例如，当希望使用两个以缩减功率运行的激励激光器时，提供两个被分别激励的级的配置将是适宜的。
作为选择，在需要相对较低的激发功率水平的放大器中，或是可获得一个高功率辐射(例如说10OMW)的单一激励激光器时，可以采用一种能提供一单一放大级的配置。
作为进一步的选择，还可以采用一个双边激励放大器。
无论如何，为了在一多波长系统中运行更多的级联放大器，可依据本发明的领域内定定义的标准方便地选择有源光纤的长度。
此外相应于本发明的另一方面，与本发明相应的传输系统对于使高质量的光学连接不受被传输信道的数目影响这一目的有特别的优势。
此外，信道数目可以增加而无需对已经安装好的线路设备进行昂贵的改造，只通过改动传输和接收单元即可。
例如，可以根据图1所示的图安装一个系统那是一个包括接口单元和多波长线路放大器的系统，安装是通过首先提供一单信道进行的，相对于传统类型没有接口单元，且装配了提供用于在单一波长运行的放大器的方案成本增加10％。
然而，对以例如说四个信道进行传输，也就是以四倍传输能力传输，可以通过仅在传输和接收站增加所需的接口单元来接着发展这个系统，这将涉及一个与最初投资相同等级的开发成本；作为对比，对于传统类型的系统，同样型的改进将需要一新的专用信道，此信道包括各个放大器以及每隔几条新的所需信道就需要的光缆，这样导致花费开发四条信道的成本，相应于初始投资的大约四倍，此外还有新的所需光缆的铺置费用，以及要沿整个连结线路运行所带来的问题。
事实上相应于本发明，系统中涉及最高成本的部分表现出完全不受以不同波长传输的信道数的影响，因此不需要为了对付最高的传输需要而被更新或进一步改进，而所述类型接口单元的使用令线路能够在系统内获得所需的信道数，同时具有最适宜运行性能。

Claims (24)

1.一种光远距离通信系统，它包括：
—    一光—信号发送站；
—    一用于所述光学信号的接收站；
—    一连接所述发送站和接收站的光纤线路，所述光纤线路包括至少两个掺杂有一种稀土材料的光学有源光纤线路放大器；它们被串联，并提供有用于所述有源光纤的激励装置，
其特点在于：
—    所述光信号发送站包括用于在一预定宽度频带内的至少两个波长处产生传输信号的产生装置，以及用于将所述信号传送给一单一光纤线路的装置。
—所述光信号接收站包括用于将所述传输信号从所述单一光纤线路分离的分离装置；
其中，至少有一个所述光纤放大器具有有源光纤中的掺杂剂，一段给定长度的有源光纤和一预设定功率的激励装置，使得它的结合起来，在所述接收站的输入端，对所述信号给出一光学信噪比的提高，该光学信噪比在不同波长信号之间的差异小于2dB，且当所述信号在有一至少为-16dBm的进入所述光学线路放大器的整体光2D率下被同时传输时，对每一个所述信号都大于15dB，带宽0.5nm。
2.根据权利要求1的多波长远距离通信系统，其特点在于，所述发送站包括：
—用于将外部光信号接收进入至少两个独立信道的接收装置；
—用于将所述光信号转换成电形式的转换装置，
—用于根据所述外部信号的独立信道数在不同波长产生传输信号的产生装置，它重新产生所述光信号，以及
—用于将所述信号传送给一单光纤线路的传送装置，且
所述接收站包括：
—用于将所述传输信号从所述单光纤线路分离的分离装置；
—用于将所述接收到的信号转换为电形式的转换装置，以及
—  用于执行所述接收到的信号的分离发射的装置。
3.根据权利要求1的多波长远距离通信系统，其特点在于，所述预定波段被扩展到至少20nm。
4.根据权利要求1的多波长远距离通信系统，其特点在于，所述用于产生发送信号的产生装置包括用于在所述预定波段内的至少四个波长处产生信号的装置。
5.根据权利要求4的多波长远距离通信系统，其特点在于，所述信号包括在1536到1555nm之间。
6.根据权利要求1的多波长远距离通信系统，其特点在于，至少有一个所述光放大器具有一有源光纤，该光纤的整体长度比由连结其上的激励设备提供的激励功率的最大增益长度要短一个预定值。
7.根据权利要求6的多波长远距离通信系统，其特点在于，所述光纤长度是这样的，即当放大器被连入一个环路、且环路中至少有一个输出信号部分被输入给放大器时，来自放大器的发射在包括于所述频带的两个不同波长处显示出两个稳定的辐射峰，且功率是一个与放大器工作功率相关的所述输出信号的预定功率。
8.根据权利要求1的多波长远距离通信系统，其特点在于，对于每个所述发送信号，用于产生发送信号的所述产生装置包括一个与外部调制解调器相关的连续发射激光器。
9.根据权利要求1的多波长远距离通信系统，其特点在于，所述用于将所述信号传送给一单光纤线路的传送装置包括各自的光学耦合器，这些耦合器是具有波长选择性的。
10.根据权利要求1的多波长远距离通信系统，其特点在于，用于将所述传输信号从所述光信号接收站的单光纤线路分离出来的分离装置对于所述发送信号的每一波长包括一相应的光纤驱动器和一带通滤波器。
11.根据权利要求1的多波长远距离通信系统，其特点在于，所述掺杂稀土的光线路放大器包括至少一条掺杂有铒的有源光纤。
12.根据权利要求11的多波长远距离通信系统，其特点在于，所述有源光纤包含镧、锗和铝作为改变折光率的掺杂剂。
13.一种光纤放大器，它包括：
—    一掺杂有稀土的有源光纤，使适于响应在激励波长的光源而产生一信号波长范围内的光发射，
—用于所述有源光纤的激励装置，它在所述激励波长处具有一有预定数值的光功率，
其特点在于，所述有源光纤有这样的长度，使得当来自所述有源光纤的一个信号部分在存在一激励光源的情况下被提供给有源光纤本身的输入端时，在所述信号波长范围内的两不同波长处出现一稳定发射，且功率是所述输出信号的预定的总体光功率。
14.根据权利要求13的光纤放大器，其特点在于，所述预定的功率与放大器工作功率有关。
15.根据权利要求13的光纤放大器，其特点在于它包括一单放大级。
16.根据权利要求13的光纤放大器，它包括至少两个串联起来的放大级，其中每一个都提供有一各自的有源光纤段和激励装置，其特在于，所述有源光纤长度是所述有源光纤段的长度总和，且所述预定数值的激励光功率是所述激励设备提供给各有源光纤段的光功率的总和。
17.根据权利要求16的光纤放大器，其特点在于，所述有源光纤长度是至少一个级的光纤长度，它是基于提供给级本身的激励功率而决定。
18.一种用于在光放大器中判断最优有源光纤长度的方法，尤其是对于多波长系统中的级联运行，其特点在于，它包括如下步骤：
—    安排一对于光信号具有输入端和出口的光放大器，它包括一掺杂有稀土的有源光纤和用于所述有源光纤具有一预定的激励功率的激励装置，
—将所述放大器的出口光连结于其输入端；
—用所述激励装置向所述有源光纤提供激励光能，从而在所述有源光纤中产生一光发射，该光发射构成来自放大器的一个发射信号；
—    控制所述发射信号的光谱和光功率；
—    选择所述有源光纤的一个长度，在此长度，所述光谱以所述发射信号的一预定功率在一预定波长范围内的两不同波长处显示两个稳定的发射峰。
19.根据权利要求18的方法，其特点在于，在所述放大器光连结的出口和输入端之间插入了一个具有可调节衰减的光衰减装置所述衰减装置可被调节以造成在所述放大器出口与输入端之间的所述发射信号的衰减，使得所述发射信号的功率与所述预定值相同。
20.一种相应于权利要求18的方法，其特点在于，所述发射信号的预定功率值与所提供的放大器工作功率相关。
21.根据权利要求18的方法，其中，所述放大器是一个二级或多级放大器，其特点在于至少一个所述级的光纤长度被选择。
22.根据权利要求21的方法，其中，所述放大器是一个两级或多级放大器，其特点在于，它包括如下步骤：
—    安排放大器，使得至少一个级的有源光纤长度被选择，且对于所提供的激励功率有最大增益；
—    将放大器的出口与输入端相连结；
—在存在提供给每个所述级的各个激励功率的情况下，控制所述放大器的发射信号的光谱和光功率；以及
—选择至少一个放大器级的有源光纤长度，在此长度，所述光谱在预定波长范围内的两个不同波长处显示出两个稳定的发射峰，功率是所述辐射信号的预定功率。
23.一种相应于权利要求22的方法，其特点在于，仅是放大器末端级的有源光纤长度被选择。
24.一种相应于权利要求18的方法，其特点在于，对于所有级，有源光纤长度的选择被单个执行，其中每一个都被分别测试。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication