一般说来，增益平化的光纤放大器是这样配置的，使得它在特定范围 内相对于输入信号光和泵浦激光的强度具有平化的增益。但是，传统的增 益平化光纤放大器有一个问题，就是在输入信号光和泵浦激光的状态变化 时，难以维持所需要的增益平坦性。具体地说，在多个光纤放大器以多级 的形式连接在一起的地方，输入信号光的状态可能随着放大器之间损耗特 性的变化而变化，结果导致信号光在传输过程中误差增大。
一般说来，检测输入信号光的强度，以便按照检测出来的输入信号光 强度来改变泵浦激光强度，从而补偿增益的变化。为此目的，一般使用两 个泵浦激光源。
图1图解说明具有两个泵浦激光源的传统光纤放大器的配置。如图1 所示，传统的光纤放大器包括第一隔离器100、第一泵浦激光源102、第一 波分多路复用器(WDM)104、掺铒光纤(EDF)106、第二泵浦激光源108、 第二WDM110和第二隔离器112。
输入信号光通过第一隔离器100加在第一WDM104上。在第一WDM 104中输入信号光与由安排在EDF106上游的第一泵浦激光源102产生的泵 浦激光结合。合成的光从第一WDM104出来，入射到EDF106。
由安排在EDF106下游的第二泵浦激光源108产生的泵浦激光通过第 二WDM110入射到EDF106。入射到EDF106的正向和反向的泵浦激光用 来把存在于EDF106中的铒离子从基态激发出来。在EDF106中，输入信 号光借助于以受激方式而从受激铒离子发射的光而放大。第一和第二隔离 器100和112中的每一个都用来防止从诸如输入/输出连接器的光学元件反 射的被放大的自发辐射(ASE)光再次入射到EDF106而降低输入信号光 的放大效率。
这样的光纤放大器是这样配置的，使得可以按照正向泵浦激光的强度 来调整EDF106的上游级的粒子数反转的比率，而同时按照反向泵浦激光 的强度来调整EDF106的下游级的粒子数反转的比率。
但是，有一个问题，就是不可能自由地调整EDF106每一级的粒子数 反转的比率，因为相关泵浦激光的强度影响EDF106整个级。

因此，本发明的目的是提供一种包括安排在两个EDF之间的适合于把 正向和反向泵浦激光彼此分离的泵浦激光分离单元的增益平化光纤放大 器，从而按照输入信号光强度的变化来补偿增益的变化。
按照本发明，这一目的是通过提供一种光纤放大器来实现的，所述光 纤放大器包括：第一放大单元，用来利用第一泵浦激光来放大输入信号光， 以获得预定的增益；第二放大单元，用来利用第二泵浦激光对已经被所述 第一放大单元放大的所述信号光进行再放大，以获得与所述预定增益相同 的增益；和一个泵浦激光反射滤光片，用来使从所述第一放大单元输出的 所述放大后的信号光进入所述第二放大单元，同时对所述第一泵浦激光和 第二泵浦激光进行全反射，从而使进入所述第二放大单元的放大后的信号 光只被所述第二泵浦激光放大。
所述第一放大单元包括：泵浦激光源，用来产生所述第一泵浦激光； 波分多路复用器，用来把所述输入信号光与所述第一泵浦激光组合；和掺 铒光纤，它耦合到所述波分多路复用器，并且适合于利用所述第一泵浦激 光来放大所述输入信号光。
所述第二放大单元包括：第二掺铒光纤，它耦合到所述泵浦激光反射 滤光片，并且适合于利用所述第二泵浦激光对所述放大后的信号光进行再 放大；第二波分多路复用器，用来从所述第二掺铒光纤输出所述放大后的 信号光，同时把所述第二泵浦激光输入到所述第二掺铒光纤；和第二泵浦 激光源，用来产生所述第二泵浦激光，并把所产生的第二泵浦激光提供给 所述第二波分多路复用器。
所述泵浦激光反射滤光片与所述第一掺铒光纤相隔的距离相当于从所 述第一掺铒光纤到所述第二掺铒光纤的距离的10至90％。
参照附图详细地描述本发明的最佳实施例之后，将会更加明白本发明 的上述目的和其它优点。

图1是图解说明包括两个泵浦激光源的传统的光纤放大器的配置的示 意图；
图2是图解说明按照本发明的增益平化的光纤放大器的配置的示意 图；以及
图3是描述图2的光纤放大器的增益谱与图2所示掺铒光纤放大器中 铒的粒子数反转比率的关系的曲线图。

下文中将详细地描述本发明的最佳实施例。
图2图解说明按照本发明的光纤放大器的配置。如图2所示，本发明 的光纤放大器包括第一隔离器200、第一放大单元210、泵浦激光分离单元 220、第二放大单元230和第二隔离器240。
第一放大单元210包括：第一泵浦激光源211，用来产生第一泵浦激 光；第一WDM212，用来把由第一泵浦激光源211产生的第一泵浦激光与 透过第一隔离器200的输入信号光组合；和第一EDF213，用来利用第一 泵浦激光放大输入信号光。
第二放大单元230包括第二泵浦激光源231、第二WDM232和第二 EDF233。第二泵浦激光源231用来产生第二泵浦激光。第二泵浦激光通过 第二WDM232提供给第二EDF233。第二EDF233利用第二泵浦激光对已 经通过第一放大单元210放大的信号光进行再放大。第二WDM232把从第 二EDF233出来的经过再放大的信号光输出到第二隔离器240。
泵浦激光分离单元220用来防止第一泵浦激光进入第二放大单元 230，而同时防止第二泵浦激光达到第一放大单元210。对于这个泵浦激光 分离单元220，最好使用泵浦激光反射滤光片，后者用来对泵浦激光进行全 反射。
在描述具有上述配置的光纤放大器的操作之前，将描述光纤放大器的 增益谱与EDF213或233中铒的粒子数反转比率的关系。图3图解说明光 纤放大器的增益谱与图2所示并将描述的EDF213或233中铒的粒子数反 转比率的关系。图3中示出与从0至1范围内间隔为0.1的各种粒子数反转 比率对应的11种增益谱。图3中最低增益谱对应于EDF213或233中铒的 粒子数反转比率为0的状态。这个状态相当于EDF213或233的全部铒处 于基态。在这种状态下，相关的增益谱表现为损耗频谱，因为EDF213或 233不进行任何放大。另一方面，在粒子数反转比率是0.7的地方，这意味 着全部铒的70％处于受激状态，而同时全部铒的30％处于基态。对应于粒 子数反转比率分别为0.6和0.8的各增益谱，在1,540至1,560nm波长范围 内是彼此对称的。换句话说，在粒子数反转比率0.6下获得的增益谱具有正 梯度，而在粒子数反转比率0.8下获得的增益谱具有负梯度。分别与这两种 粒子数反转比率对应的增益谱具有彼此补偿的关系。因此，利用这样的特 性，有可能使按照本发明的光纤放大器的增益平化。若避免第一和第二泵 浦激光中的每一个在用于第一和第二放大单元210和230相关的一个中的 放大之后的剩余部分达到第一和第二放大单元210和230中的另一个，则 有可能独立地调整第一和第二放大单元210和230中相关一个中的泵浦激 光强度。
这使得有可能单独地调整第一和第二EDF213和233的各自的粒子数 反转比率，从而调整相关的增益谱。因此，有可能使光纤放大器的增益平 化。
为此目的，泵浦激光反射滤光片用于按照本发明的泵浦激光分离单元 220。第一EDF213到泵浦激光反射滤光片220的距离最好为第一EDF213 到第二EDF233距离的10至90％。
现将描述按照本发明的具有图2配置的光纤放大器的操作。
由第一泵浦激光源211产生的第一泵浦激光首先通过第一WDM212 入射到第一EDF213，以便激发掺杂在第一EDF213中的铒离子(Er3+)。
在第一EDF213中，受激铒离子以受激方式发射光。这些光用来放大 通过第一隔离器200和第一WDM212进入第一EDF213的信号光。此时， 放大输入信号光之后剩余的第一泵浦激光被泵浦激光分离单元220反射， 使之再次用以泵激第一EDF213。另一方面，来自第一放大单元210的放 大后的信号光通过泵浦激光分离单元220，然后进入第二放大单元230。
从第二泵浦激光源231产生的第二泵浦激光通过第二WIDM232进入 第二EDF233，以便激发掺杂在第二EDF233中的铒离子。在第二EDF233 中，受激铒离子以受激方式发射光。这些光用来将已被第一放大单元210 放大了的信号光再放大。此时，放大信号光之后剩余的第二泵浦激光被泵 浦激光分离单元220反射，使之用来再次泵激第二EDF233。
在输出强度上调整第一和第二泵浦激光源211和231，以便使EDF213 和233中的每一个可以获得与相关放大单元210或230的特性相符的粒子 数反转比率。
第一和第二隔离器100和112中的每一个都用来防止从EDF213和233 中相关的一个产生的放大的自发辐射(ASE)光在被从诸如输入/输出连接 器等光学元件反射之后再次入射EDF106，降低输入信号光的放大效率。
从上述可以看出，本发明提供一种不管输入信号光强度如何都能够具 有平化的增益的光纤放大器。因此，本发明的光纤放大器对长距离传输网 络是有用的。本发明的光纤放大器由于它可以重新使用残留的泵浦激光而 具有较高的效率。
尽管已经参照其特定的实施例进行了具体地表示和描述了本发明，但 是，本专业的技术人员会明白，在不脱离后附权利要求书所定义的本发明 的范围的情况下，在形式上和细节上可以实现各种变化。