DE102005031897B4

DE102005031897B4 - Multi-stage fiber amplifier

Info

Publication number: DE102005031897B4
Application number: DE102005031897A
Authority: DE
Inventors: Lutz Dr. Rapp
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 2005-07-07
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2025-07-08
Also published as: CN101341635A; CN101341635B; DE102005031897A1

Abstract

Mehrstufiger Faserverstärker,
der eine erste Verstärkungsfaser (EDF1) und mindestens eine in Serie geschaltete weitere Verstärkungsfaser (EDF2) sowie mindestens eine Pumpquelle (LD) aufweist, wobei ein erstes Pumpsignal (A1) der ersten Verstärkungsfaser (EDF1) zugeführt wird und ein weiteres Pumpsignal (A2) der weiteren Verstärkungsfaser (EDF2) zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass ein leistungsabhängiges Dämpfungsglied (ZFED) vorgesehen ist, über das der weiteren Verstärkungsfaser (EDF2) das weitere Pumpsignal (A2) zugeführt wird, wobei das Dämpfungsglied (ZFED) derart ausgebildet ist, dass mit zunehmender Pumpleistung das weitere Pumpsignal (A2) weniger gedämpft wird.Multistage fiber amplifier,
a first amplification fiber (EDF1) and at least one further amplification fiber (EDF2) connected in series and at least one pump source (LD), wherein a first pump signal (A1) is supplied to the first amplification fiber (EDF1) and a further pump signal (A2) of further reinforcing fiber (EDF2) is supplied,
characterized in that a power-dependent attenuator (ZFED) is provided, via which the further amplification fiber (EDF2) the further pump signal (A2) is supplied, wherein the attenuator (ZFED) is designed such that with increasing pump power the further pump signal (A2) is less damped.

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen Faserverstärker nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Pumpen eines mehrstufigen Faserverstärkers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.The The invention relates to a multi-stage fiber amplifier according to the preamble of Patent claim 1 and a method for pumping a multi-stage fiber amplifier according to the preamble of claim 9.

Optische Faserverstärker verwenden als Verstärkungsmedium Glasfasern, die zumeist mit Elementen aus der Gruppe der Seltenen Erden dotiert sind, um ein in einer Glasfaser geführtes optisches Signal infolge von stimulierter Emission zu verstärken. Neben der gewünschten Signalverstärkung weisen optische Verstärker ein breitbandiges Rauschen in Form der verstärkten spontanen Emission (engl. „amplified spontaneous emission", abgekürzt ASE) auf, das zur Reduktion des Signalzu-Rauschverhältnisses führt. Kommerziell werden überwiegend mit Erbium dotierte Faserverstärker (engl. „Erbium doped fiber amplifiers", abgekürzt EDFAs) eingesetzt, welche in der Regel aus mehreren Verstärkerstufen bestehen. Als Verstärkerstufe wird im Folgenden jeweils ein Teil eines EDFAs bezeichnet, der genau eine zusammenhängende mit Erbium dotierte Faser enthält, die zwischen passiven Komponenten angeordnet ist. Zu den passiven Komponenten gehören beispielsweise variable Dämpfungsglieder (engl. „variable optical attenuators", abgekürzt VOAs), dispersionskompensierende Fasern (engl. „dispersion compensating fibers", abgekürzt DCFs) oder Isolatoren.optical fiber amplifier use as a gain medium Glass fibers, mostly with elements of the rare Erden are doped to an optical fiber guided in a fiber Amplify signal due to stimulated emission. Next the desired Signal amplification point optical amplifier broadband noise in the form of amplified spontaneous emission ("amplified spontaneous emission ", abbreviated ASE) which leads to the reduction of the signal-to-noise ratio. Commercial become predominantly erbium doped fiber amplifiers (Engl. "Erbium doped fiber amplifiers ", abbreviated EDFAs) are used, which usually consists of several amplifier stages consist. As amplifier stage is in the following each a part of an EDFA called, exactly a coherent one contains erbium-doped fiber, which is arranged between passive components. To the passive ones Belong to components for example, variable attenuators (English "variable optical attenuators ", abbreviated VOAs), dispersion compensating fibers (abbreviated to DCFs) or insulators.

Um eine möglichst kleine Rauschzahl (engl. „noise figure", abgekürzt NF) am Ausgang eines mehrstufigen EDFAs zu erreichen, sollte die Summensignalleistung am Ausgang (im Folgenden als Ausgangsleistung bezeichnet) der einzelnen Verstärkerstufen möglichst groß sein. Gleichzeitig sollte aber – insbesondere im Falle von Verstärkern für sehr lange Übertragungsstrecken – die Rauschzahl der ersten Stufe möglichst gering sein, da bei mehrstufigen Faserverstärkern in erster Li nie die Rauschzahl der ersten Stufe das Rauschverhalten der Gesamtanordnung bestimmt. Das Rauschverhalten sowie die maximale Ausgangsleistung eines mehrstufigen Faserverstärkers hängen im Allgemeinen von der Summensignalleistung am Eingang des Verstärkers (im Folgenden als Eingangsleistung bezeichnet), und der Pumpleistung der einzelnen Stufen ab. Demzufolge kann die Rauschzahl am Ausgang eines mehrstufigen Verstärkers durch die Dimensionierung der zugeführten Pumpleistung zu den einzelnen Verstärkerstufen optimiert werden.Around one possible small noise figure (English "noise figure ", abbreviated NF) At the output of a multistage EDFA, the sum signal power should be reached at the output (hereinafter referred to as output) of the individual amplifier stages preferably be great. At the same time but should - especially in the case of amplifiers for very long transmission distances - the noise figure the first stage as possible be low, since in multilevel fiber amplifiers in the first Li never the noise figure of first stage determines the noise behavior of the overall arrangement. The Noise behavior as well as the maximum output power of a multi-stage fiber amplifier hang generally from the sum signal power at the input of the amplifier (hereafter referred to as input power), and the pump power of the individual Steps off. Consequently, the noise figure at the output of a multilevel amplifier by dimensioning the pumping power supplied to the individual amplifier stages be optimized.

In der Literatur existieren vielfache Anordnungen, um mehrstufige mit Erbium dotierte Faserverstärker zu pumpen. Das Pumpsignal propagiert dabei entweder ko- oder kontradirektional zum optischen Übertragungssignal. Zur Energiezufuhr wurden bisher in der Regel pro Verstärkerstufe eine oder auch mehrere Pumplaserdioden eingesetzt. In zweistufigen Faserverstärkern werden auch Pumplaserdioden unterschiedlicher Wellenlänge als Pumpquellen verwendet. Ein Pumplaser mit einer Emissionswellenlänge von 980 nm sorgt beispielsweise für eine hohe Inversion am Faseranfang der ersten Stufe, während ein Laser mit einer Emissionswellenlänge von 1480 nm die zweite Verstärkerstufe hinter einem Isolator mit Energie versorgt. Dadurch kann innerhalb eines sehr großen Eingangsleistungsbereichs eine gute Rauschzahl bei ausreichender Ausgangsleistung erzielt werden.In The literature exists multiple arrangements to multi-level with Erbium doped fiber amplifier to pump. The pump signal propagates either co-or contra-directional to the optical transmission signal. For energy supply have been so far usually per amplifier stage one or more pump laser diodes used. In two-stage fiber amplifiers are also pumping laser diodes of different wavelength than Pump sources used. A pump laser with an emission wavelength of For example, 980 nm provides for a high inversion at the fiber beginning of the first stage, while a Laser with an emission wavelength of 1480 nm the second amplifier stage energized behind an insulator. This can be done within a very big one Input power range a good noise figure with sufficient Output power can be achieved.

Zur Kostenersparnis ist es wünschenswert, nur noch eine Pumplaserdiode als Pumpquelle zu verwenden, um mehrstufige Faserverstärker zu pumpen. Dies wurde unter anderem durch den enormen Fortschritt bei den erzielbaren Ausgangsleistungen von Laserdioden möglich. Pumplaserdioden mit bis zu 500 mW sind bereits kommerziell erhältlich. Grundsätzlich werden zwei Pumpanordnungen unterschieden, mit denen die Pumpleistung einer Laserdiode auf beispielsweise zwei Verstärkerstufen verteilt wird. In 1a) und b) sind Ausführungsbeispiele solcher Pumpanordnungen dargestellt. In diesem Zusammenhang wird auf das US-Patent 5 430 572 oder die Patentanmeldung EP 0650 234 A1 verwiesen.To save costs, it is desirable to use only one pump laser diode as the pump source to pump multistage fiber amplifiers. This was made possible, among other things, by the enormous progress in the achievable output powers of laser diodes. Pump laser diodes with up to 500 mW are already commercially available. In principle, a distinction is made between two pumping arrangements with which the pumping power of a laser diode is distributed among, for example, two amplifier stages. In 1a ) and b) embodiments of such pumping arrangements are shown. In this connection reference is made to US Pat. No. 5,430,572 or the patent application EP 0650 234 A1 directed.

1a zeigt eine bekannte Pumpanordnung eines zweistufigen optischen Faserverstärker mit Pumpbypass, die als Blockschaltbild dargestellt ist. Ein optisches Datensignal bei einer Wellenlänge um 1550 nm wird eingangsseitig über einen Isolator I einem ersten Eingang eines wellenlängenselektiven Kopplers WDM1 zugeführt. Der zweite Eingang des Kopplers WDM1 entspricht dem Pumpeingang und ist mit dem Ausgang einer Laserdiode LD mit beispielsweise einer Emissionswellenlänge von 980 nm verbunden. Das emittierte Pumpsignal und das optische Übertragungssignal werden anschließend einer ersten mit Erbium dotierten Verstärkungsfaser EDF1 zugeführt, wo das Übertragungssignal verstärkt und ein Teil des Pumpsignals absorbiert wird. Das verstärkte Übertragungssignal wird über einen Koppler WDM, über einen weiteren Isolator IB, der zwischen der ersten Verstärkerstufe S1 und der zweiten Verstärkerstufe S2 angeordnet ist, und über einen Koppler WDM2 einer zweiten mit Erbium dotierten Verstärkungsfaser EDF2 zugeführt. Ein zweiter Ausgang des wellenlängenselektiven Kopplers WDM ist mit dem zweiten Eingang des Kopplers WDM2 verbunden. Mittels dieses Pumpbypasses PB wird das in der ersten Verstärkerstufe S1 nicht absorbierte Pumpsignal ausgekoppelt und hinter dem Isolator IB in die zweite Verstärkerstufe S2 wieder eingekoppelt. Der Pumpbypass ist aufgrund der hohen Absorption des Pumpsignals im Isolator IB erforderlich. Aus dem US-Patent 5 430 572, 4 ist eine prinzipiell gleiche Anordnung bekannt, bei der das Pumpsignal kontradirektional zum Übertragungssignal propagiert. Dabei wird das Pumpsignal einer Laserdiode über einen wellenlängenselektiven Koppler eingekoppelt, der hinter der zweiten Verstärkungsfaser angeordnet ist. 1a shows a known pumping arrangement of a two-stage optical fiber amplifier with pump bypass, which is shown as a block diagram. An optical data signal at a wavelength around 1550 nm is fed on the input side via an isolator I to a first input of a wavelength-selective coupler WDM1. The second input of the coupler WDM1 corresponds to the pump input and is connected to the output of a laser diode LD with, for example, an emission wavelength of 980 nm. The emitted pump signal and the optical transmission signal are then applied to a first erbium doped gain fiber EDF1 where the transmission signal is amplified and a portion of the pump signal is absorbed. The amplified transmission signal is fed via a coupler WDM, via a further isolator IB, which is arranged between the first amplifier stage S1 and the second amplifier stage S2, and via a coupler WDM2 to a second erbium-doped amplification fiber EDF2. A second output of the wavelength-selective coupler WDM is connected to the second input of the coupler WDM2. By means of this pumping bypass PB, the pump signal not absorbed in the first amplifier stage S1 is coupled out and coupled back into the second amplifier stage S2 behind the isolator IB. The pump bypass is required due to the high absorption of the pump signal in the isolator IB. From US Pat. No. 5,430,572, 4 is a principle in principle che arrangement known in which propagates the pump signal contradirectional to the transmission signal. In this case, the pump signal of a laser diode is coupled via a wavelength-selective coupler, which is arranged behind the second reinforcing fiber.

Im Blockschaltbild von 1b ist eine Pumpanordnung mit Pumpsplitter dargestellt. Hierbei wird das Pumpsignal einer Laserdiode LD den Verstärkerstufen S1 und S2 über einen Pumpsplitter PS zugeführt. Der Pumpsplitter besitzt in der Regel zwei Eingänge (E1 und E2) und zwei Ausgänge (A1 und A2) und teilt in Abhängigkeit von einem fest eingestellten Teilungsverhältnis x: (1-x) die Leistung des Pumpsignals auf beide Verstärkerstufen S1 und S2 auf. In der europäischen Patentanmeldung 0 650 234 A1, 3 ist ebenfalls eine solche Anordnung angegeben. Gemäß 1b dieser Anmeldung ist ein erster Ausgang A1 des Pumpsplitters PS mit einem wellenlängenselektiven Koppler WDM1 der ersten Verstärkerstufe S1 verbunden. Der zweite Ausgang A2 des Pumpsplitters PS ist mit einem weiteren Koppler WDM2 verbunden, der zu Beginn der zweiten Stufe S2 angeordnet ist. Mit diesem Aufbau lassen sich im Vergleich zum Aufbau aus 1a höhere Ausgangsleistungen erzielen. Das Teilungsverhältnis des Leistungskopplers stellt hierbei einen wichtigen Freiheitsgrad dar, der eine Optimierung der Verstärkerfunktion zulässt. Allerdings ist es von Nachteil, dass das Teilungsverhältnis des Pumpsplitters PS üblicherweise in der Design-Phase des Verstärkers festgelegt wird und nicht während des Betriebs an die Eingangsleistung respektive die gewünschte Ausgangsleistung angepasst werden kann.In the block diagram of 1b a pumping arrangement with pump splitter is shown. In this case, the pump signal of a laser diode LD is supplied to the amplifier stages S1 and S2 via a pump splitter PS. The pump splitter usually has two inputs (E1 and E2) and two outputs (A1 and A2) and divides the power of the pump signal to both amplifier stages S1 and S2 in dependence on a fixed setting division ratio x: (1-x). In European Patent Application 0 650 234 A1, 3 is also such an arrangement specified. According to 1b In this application, a first output A1 of the pump splitter PS is connected to a wavelength-selective coupler WDM1 of the first amplifier stage S1. The second output A2 of the pump splitter PS is connected to a further coupler WDM2, which is arranged at the beginning of the second stage S2. With this structure can be compared to the structure of 1a achieve higher output power. The division ratio of the power coupler represents an important degree of freedom, which allows an optimization of the amplifier function. However, it is disadvantageous that the division ratio of the pump splitter PS is usually determined in the design phase of the amplifier and can not be adapted during operation to the input power or the desired output power.

In 2 ist der Verlauf der Rauschzahl NF (angegeben in dB) als Funktion der Ausgangsleistung P_out (angegeben in dBm) für unterschiedliche Teilungsverhältnisse des Pumpsplitters PS aus der zweistufigen Verstärkeranordnung von 1b dargestellt. Auch für die Pumpanordnung aus 1a ist die Abhängigkeit der Rauschzahl NF von der Ausgangsleistung P_out gezeigt. Es wird davon ausgegangen, dass die von der Laserdiode LD emittierte Pumpleistung auf ca. 250 mW begrenzt ist. Ferner wird der Gewinn der betrachteten Verstärkerstufen durch eine geeignete Pumpleistungsregelung konstant gehalten und beträgt annähernd 20 dB. Aufgrund des konstanten Gewinns besteht ein linearer Zusammenhang zwischen der Eingangs -und Ausgangsleistung. Die Eingangsleistung wurde derart berechnet, dass über die spektrale Breite von 40 Kanälen eine Summeneingangsleistung eingestellt wurde, die in der Regel der eines einzelnen Kanals entspricht. Diese derart gewählte Summeneingangsleistung wird in den Simulationen variiert. In der Praxis wird eine Variation der Eingangsleistung entweder durch eine unterschiedliche Kanalbelegung oder durch Leistungsänderungen der Signale eines oder mehrerer Kanäle erreicht. Während Kurve A das Rauschverhalten für die Pumpan ordnung mit Pumpbypass aus 1a zeigt, wird anhand der Kurven B_0.2 bis B_0.8 der starke Einfluss der Aufteilung der Pumpleistung auf die erste und zweite Verstärkerstufe für die Pumpanordnung mit Pumpsplitter aus 1b deutlich. Für die Kurven B_0.2 bis B_0.8 nimmt das Teilungsverhältnis ausgehend von 0,2 bis auf 0,8 zu, d.h. der Anteil A1 des in die erste Erbiumfaser eingekoppelten Pumpsignals steigt an. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Rauschzahl für kleine Ausgangsleistungen und aufgrund des konstanten Gewinns auch für kleine Eingangsleistungen sehr groß ist und mit zunehmender Ausgangsleistung stetig abnimmt, wenn der Anteil A1 des in die erste Verstärkerstufe eingekoppelten Pumpsignals erhöht wird. Allerdings wird auch deutlich, dass dadurch die maximal erzielbare Ausgangsleistung P_out, _max um mehrere dBm abnimmt. Die maximal erzielbare Ausgangsleistung P_out, _max für einen geforderten Gewinnwert ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkergewinn noch nicht im Bereich der Sättigung liegt. Im Hinblick auf Übertragungssysteme sind die maximal erzielbare Ausgangsleistung P_out,
max und die maximal auftretende Rauschzahl NF_max als Kenngrößen eines Faserverstärkers von Bedeutung, wenn eine bestimmte Eingangssignalleistung und eine bestimmte Pumpleistung vorgegeben sind.In 2 is the curve of the noise figure NF (indicated in dB) as a function of the output power P _out (indicated in dBm) for different division ratios of the pump splitter PS from the two-stage amplifier arrangement of FIG 1b shown. Also for the pumping arrangement 1a the dependence of the noise figure NF on the output power P _{out is} shown. It is assumed that the pump power emitted by the laser diode LD is limited to approximately 250 mW. Furthermore, the gain of the considered amplifier stages is kept constant by a suitable pump power control and is approximately 20 dB. Due to the constant gain, there is a linear relationship between the input and output power. Input power has been calculated to provide a sum input power over the 40 channel spectral width, typically equal to that of a single channel. This sum input power selected in this way is varied in the simulations. In practice, a variation of the input power is achieved either by a different channel occupancy or by power changes of the signals of one or more channels. During curve A, the noise behavior for the Pumpan Regulation with pump bypass 1a shows, based on the curves B_0.2 to B_0.8 the strong influence of the division of the pump power to the first and second amplifier stage for the pumping arrangement with pump splitter 1b clear. For the curves B_0.2 to B_0.8, the division ratio increases from 0.2 to 0.8, ie the proportion A1 of the pump signal coupled into the first erbium fiber increases. It can be clearly seen that the noise figure for small output powers and because of the constant gain is also very large for small input powers and steadily decreases with increasing output power when the proportion A1 of the pump signal coupled into the first amplifier stage is increased. However, it also becomes clear that this reduces the maximum achievable output power P _out, _max by several dBm. The maximum achievable output power P _out, _max for a required gain value is characterized in that the amplifier gain is not yet in the range of saturation. With regard to transmission systems, the maximum achievable output power P _{out, max} and the maximum occurring noise figure NF _{max are} important parameters of a fiber amplifier when a specific input signal power and a certain pump power are predetermined.

Moderne WDM-Systeme für kommerzielle Anwendungen können mit bis zu 160 Kanälen auf den entsprechenden Wellenlängen betrieben werden; in Betrieb genommen werden sie aber in der Regel mit einigen wenigen Kanälen. Zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme ist daher die Eingangsleistung recht gering, während später deutlich größere Eingangsleistungen auftreten können. Die Übertragungsstrecke muss aber so ausgelegt werden, dass die erforderlichen Anforderungen an die Signalqualität in einem großen Leistungsbereich erfüllt werden.modern WDM systems for commercial applications can with up to 160 channels on the appropriate wavelengths operate; They are usually put into operation with a few channels. At the time of commissioning, therefore, the input power quite low while later significantly larger input power may occur. The transmission link but must be designed so that the required requirements to the signal quality in a big one Performance range met become.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für einen mehrstufigen Faserverstärker über einen variierenden Eingangsleistungsbereich verbesserte Rauschzahlen zu erreichen.It is the object of the present invention, for a multi-stage fiber amplifier over a varying input power range improved noise figures to reach.

Die Aufgabe wird durch einen mehrstufigen Faserverstärker mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Pumpen eines mehrstufigen Faserverstärkers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.The Task is accomplished by a multi-stage fiber amplifier with the characteristics of the Patent claim 1 and by a method for pumping a multi-stage fiber amplifier solved with the features of claim 9.

Durch das Einfügen eines leistungsabhängigen Dämpfungsgliedes in den Pumppfad zwischen Pumpquelle und einer oder mehreren Verstärkungsfasern, die der ersten Verstärkungsfaser eines mehrstufigen Verstärkers nachgeschaltet sind, wird das Aufteilungsverhältnis der Pumpleistung auf die einzelnen Verstärkerstufen variiert. Dadurch werden deutliche Verbesserungen hinsichtlich des Rauschverhaltens der Gesamtanordnung erreicht. Dies gilt insbesondere für Eingangssignale mit geringer Summeneingangsleistung, was immer dann vorliegt, wenn nur wenige Kanäle belegt sind. Eine Verbesserung der Verstärker-Funktion wird unabhängig von der Pumpanordnung erzielt. Insbesondere ergeben sich signifikante Verbesserungen hinsichtlich der Rauschzahl für Pumpanordnungen mit Pumpsplitter.By inserting a power-dependent attenuator into the pump path between the pump source and one or more amplification fibers connected downstream of the first amplification fiber of a multi-stage amplifier, the distribution ratio of the pump power to the individual amplifier stages is varied. This will be significant improvements in terms of intoxication Behavior of the overall arrangement achieved. This is especially true for input signals with low sum input power, which is always present when only a few channels are occupied. An improvement of the amplifier function is achieved independently of the pumping arrangement. In particular, there are significant improvements in the noise figure for pump assemblies with pump splitter.

Durch die Verwendung einer mit Erbium dotierten Faser als leistungsabhängiges Dämpfungsglied (im Folgenden auch als mit Erbium dotierte Zusatzfaser bezeichnet) werden vorteilhaft geringe Einfügedämpfungen erreicht, insbesondere wenn durch die Wahl des Kerndurchmessers die Modenfelddurchmesser der Zusatzfaser an sonst verwendete Standard-Fasern angepasst ist. Zusätzlich sind Rauschverhalten und Ausgangsleistung am Ausgang des mehrstufigen Faserverstärkers vorteilhaft durch die Länge der Zusatzfaser einstellbar. Darüber hinaus handelt es sich beim Einsatz der erfindungsgemäßen Zusatzfaser im Pumppfad um eine äußerst kostengünstige Realisierung eines Dämpfungsglieds mit leistungsabhängiger Dämpfung.By the use of erbium-doped fiber as a power-sensitive attenuator (hereinafter also referred to as erbium-doped additional fiber) Advantageously low insertion losses achieved, especially if by the choice of the core diameter the mode field diameter of the additional fiber to otherwise used standard fibers is adjusted. additionally are noise performance and output power at the output of the multistage fiber amplifier advantageous by the length the additional fiber adjustable. About that In addition, it is the use of the additional fiber according to the invention in the pump path to an extremely cost-effective implementation an attenuator with performance-based Damping.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.Further advantageous embodiments of the invention are given in the dependent claims.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Dabei zeigen:The Invention will now be described with reference to an embodiment. Showing:

3: ein Blockschaltbild gemäß 1b mit einer Zusatzfaser im Pumppfad für das weitere Pumpsignal A2 3 : a block diagram according to 1b with an additional fiber in the pump path for the further pump signal A2

4a)-c) die Abhängigkeit der Rauschzahl der Gesamtanordnung von der Summenausgangsleistung für die Anordnung aus 4a) -c) the dependence of the noise figure of the overall arrangement on the sum output power for the arrangement

3 für vorgegebene Teilungsverhältnisse des Pumpsplitters mit und ohne die erfindungsgemäße Zusatzfaser 3 for predetermined division ratios of the pump splitter with and without the additional fiber according to the invention

5 die Abhängigkeit der Rauschzahl der Gesamtanordnung von der Summenausgangsleistung für die Anordnung aus 3 für vorgegebene Teilungsverhältnisse des Pumpsplitters und unterschiedliche Längen der Zusatzfaser 5 the dependence of the overall arrangement noise figure on the sum output power for the arrangement 3 for given division ratios of the pump splitter and different lengths of the additional fiber

6 und 7: Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Pumpanordnung 6 and 7 : Embodiment variants of the pump arrangement according to the invention

Das in 3 gezeigte Blockschaltbild entspricht prinzipiell dem in 1b gezeigten Blockschaltbild eines zweistufigen Faserverstärkers mit Pumpsplitter. Das Ausgangssignal einer Laserdiode LD, deren Emissionswellenlänge beispielsweise 980 nm beträgt, wird dem Pumpsplitter PS zugeführt, wo entsprechend einem vorgegebenen Teilungsverhältnis ein erster Pumpleistungsanteil A1 respektive ein erstes Pumpsignal über einen Pumpeingang eines ersten wellenlängenselektiven Kopplers WDM1 einer ersten Verstärkungsfaser EDF1 und ein weiterer Pumpleistungsanteil A2 respektive ein weiteres Pumpsignal über einen Pumpeingang eines zweiten Kopplers WDM2 der zweiten Verstärkungsfaser EDF2 zugeführt wird. In den Pumppfad für das weitere Pumpsignal A2, der zu der zweiten Verstärkungsfaser EDF2 führt, ist eine zusätzliche mit Erbium dotierte Faser ZFED eingefügt. Der abgebildete zweistufige Faserverstärker ist an eine Regelung angeschlossen. Es kann sich dabei beispielsweise um eine Gewinn- oder Ausgangsleistungsregelung handeln. Zu Regelungszwecken sind sowohl eingangsseitig als auch ausgangsseitig des zweistufigen Faserverstärkers Photodioden PD_E und PD_A angeordnet, die mit einer Regelungseinheit R verbunden sind. Die Regelung R steuert die von der Laserdiode LD emittierte Pumpleistung.This in 3 Block diagram shown corresponds in principle to in 1b shown block diagram of a two-stage fiber amplifier with pump splitter. The output signal of a laser diode LD whose emission wavelength is 980 nm, for example, is supplied to the pump splitter PS, where according to a predetermined division ratio a first pump power portion A1 respectively a first pump signal via a pump input of a first wavelength-selective coupler WDM1 a first gain fiber EDF1 and another pump power proportion A2 respectively a further pump signal via a pump input of a second coupler WDM2 of the second gain fiber EDF2 is supplied. In the pump path for the further pump signal A2, which leads to the second gain fiber EDF2, an additional erbium doped fiber ZFED is inserted. The illustrated two-stage fiber amplifier is connected to a control. It may be, for example, a profit or output power control. For control purposes, both the input side and the output side of the two-stage fiber amplifier photodiodes PD _E and PD _A are arranged, which are connected to a control unit R. The control R controls the pump power emitted by the laser diode LD.

Mit der mit Erbium dotierten Zusatzfaser ZFED wird das der zweiten Verstärkerstufe S2 zugeführte Pumpsignal A2 leis tungsabhängig abgedämpft. Kleine Pumpsignale werden stärker absorbiert und damit zusätzlich abgedämpft. Große Pumpsignale werden aufgrund von Absorptionssättigungseffekten in der Faser weniger stark absorbiert und somit weniger abgedämpft. Durch die Abdämpfung der in die zweite Verstärkerstufe S2 eingekoppelten Pumpleistung nimmt die Ausgangsleistung am Ausgang der zweiten Stufe ebenfalls ab. Bei Betrieb mit konstantem Gewinn gleicht jedoch die Regelung diesen Zusatzverlust durch entsprechende Erhöhung der von der Laserdiode LD abgegebenen Pumpleistung aus, so dass der Gewinn unverändert bleibt. Durch die Erhöhung dieser Pumpleistung wird auch die erste Verstärkerstufe S1 stärker gepumpt, was sich positiv auf die Rauschzahl auswirkt. Die Abschwächung der Pumpleistung in der Zusatzfaser nimmt dadurch ebenfalls ab, wodurch aber ein gewünschter Wert der Ausgangsleistung des Faserverstärkers aufrechterhalten wird und sich ein stabiler Zustand einstellt.With the erbium-doped additional fiber ZFED becomes that of the second amplifier stage S2 supplied Pump signal A2 depending on power dampened. Small pump signals get stronger absorbed and thus additionally dampened. Size Pump signals become due to absorption saturation effects in the fiber less absorbed and thus less damped. By dampening the in the second amplifier stage S2 coupled pump power decreases the output power at the output the second stage also off. In operation with constant profit However, the scheme is equal to this additional loss by appropriate Increase the output from the laser diode LD pump power, so that the Profit unchanged remains. By the increase pump power is also the first amplifier stage S1 pumped stronger, which has a positive effect on the noise figure. The weakening of the Pumping power in the additional fiber also decreases as a result but a desired one Value of the output power of the fiber amplifier is maintained and a stable state is established.

Die Variation der Dämpfung der Pumpleistung in der Zusatzfaser und die entsprechende Regelung der Pumpleistung bewirken effektiv eine Variation der Aufteilung der Pumpleistung auf die einzelnen Verstärkerstufen. Insbesondere bei kleinen Pump- und Signaleingangsleistungen wird die Pumpleistung zu Gunsten der ersten Stufe erhöht, was eine signifikante Auswirkung auf die Rauschzahl am Ausgang des zweistufigen Verstärkers hat, wie in 4 dargestellt ist. Statt der mit Erbium dotierten Zusatzfaser kann auch eine mit einem anderen Element aus der Gruppe der Seltenen Erden dotierte Faser verwendet werden, sofern sie ein vergleichbares Absorptionsverhalten im gewünschten Wellenlängenbereich aufweist. Auch der Einsatz von anderen Hardwarekomponenten, mit denen eine leistungsabhängige Dämpfung erzielt wird, oder ein entsprechend gesteuertes Dämpfungsglied ist denkbar.The variation of the attenuation of the pump power in the additional fiber and the corresponding control of the pump power effectively cause a variation of the distribution of the pump power to the individual amplifier stages. Particularly at low pump and signal input powers, the pump power is increased in favor of the first stage, which has a significant effect on the noise figure at the output of the two-stage amplifier, as in 4 is shown. Instead of the Erbium-doped additional fiber, it is also possible to use a fiber doped with another rare-earth element, provided that it has a comparable absorption behavior in the desired wavelength range. The use of other hardware components, with which a performance-dependent Dämp is achieved, or a correspondingly controlled attenuator is conceivable.

In den 4a bis 4c ist jeweils die Rauschzahl am Ausgang des zweistufigen Verstärkers als Funktion der Ausgangsleistung für die Teilungsverhältnisse A1 = 0,4; 0,5 und 0,6 des Pumpsplitters PS aus 3 angegeben. Der Gewinn ist in allen Fällen konstant. Die gestrichelten Kurvenverläufe stellen jeweils die Rauschzahl unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusatzfaser dar. Die durchgezogenen Kurven stellen die Rauschzahl ohne Verwendung der Zusatzfaser dar und stimmen mit den Kurvenverläufen B_0.4, B_0.5 und B_0.6 aus 2 überein. In 4a beträgt der Pumpleistungsanteil, welcher der ersten Verstärkungsfaser zugeführt wird, 40%. Da die Rauschzahl von der ersten Verstärkerstufe bestimmt wird und diese im Vergleich zur zweiten Stufe hier weniger stark gepumpt wird, sind die Rauschzahlen der Kurve B_0.4, bei der keine Zusatzfaser im zweiten Pumppfad verwendet wird, im Vergleich zu den Kurven B_0.5 und B_0.6 aus 4b und 4c größer. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusatzfaser im zweiten Pumppfad hingegen stellt für alle Teilungsverhältnisse eine deutliche Verbesserung des Rauschverhaltens dar. Die Rauschzahlen der Kurven B_0.4Z, B_0.5Z und B_0.6Z liegen für alle Teilungsverhältnisse unterhalb der Kurven B_0.4, B_0.5 und B_0.6. Für einen gewünschten Wert der Ausgangsleistung ist durch die erfindungsgemäße Zusatzfaser in jedem Fall eine kleinere Rauschzahl gewährleistet. Zusätzlich bleibt die maximale Ausgangsleistung P_{out, max} annähernd gleich.In the 4a to 4c is the noise figure at the output of the two-stage amplifier as a function of the output power for the division ratios A1 = 0.4; 0.5 and 0.6 of Pumpsplitters PS off 3 specified. The profit is constant in all cases. The dashed curves each represent the noise figure using the additional fiber according to the invention. The solid curves represent the noise figure without using the additional fiber and agree with the curves B_0.4, B_0.5 and B_0.6 2 match. In 4a For example, the pump power fraction supplied to the first amplification fiber is 40%. Since the noise figure is determined by the first amplifier stage and it is pumped less heavily here compared to the second stage, the noise figures of the curve B_0.4, in which no additional fiber is used in the second pump path, are compared to the curves B_0.5 and B_0.6 off 4b and 4c greater. The use of the additional fiber according to the invention in the second pump path, however, represents a significant improvement of the noise behavior for all division ratios. The noise figures of the curves B_0.4Z, B_0.5Z and B_0.6Z lie for all the division ratios below the curves B_0.4, B_0.5 and B_0.6. For a desired value of the output power is ensured by the additional fiber according to the invention in each case a smaller noise figure. In addition, the maximum output power P _{out, max} remains approximately the same.

In 5 wurden Wertepaare (mit Stern eingezeichnet) bestehend aus den genannten Kenngrößen (P_{out, max} NF_max) für zahlreiche Teilungsverhältnisse des Pumpsplitters PS aus 1b bzw. 3 und 4 aufgetragen. Der Pumpleistungsanteil A1, welcher der ersten Verstärkungsfaser zugeführt wird, nimmt dabei von links nach rechts ab. Die Wertepaare wurden zunächst ohne Verwendung der erfindungsgemäßen Zusatzfaser in der Pumpanordnung ermittelt. Eine Verbindung der einzelnen Wertepaare ergibt die schwarz eingezeichnete Kurve B_MAX, welche monoton ansteigend ist, da mit geringer werdendem Pumpleistungsanteil A1 in der ersten Stufe die Rauschzahl am Ausgang der zweiten Stufe monoton ansteigt. Im Fall der grau eingezeichneten Kurven wurde jeweils ein festes Teilungsverhältnis des Pumpsplitters PS zugrunde gelegt und die Länge der Zusatzfaser ausgehend von 0 m in Schritten von 0,5 m auf 10 m erhöht. Auf diese Weise ergeben sich die Kurven K_0.4 bis K_0.7. Am Beispiel der Kurve K_0.5 wird der Einfluss der Länge der mit Erbium dotierten Zusatzfaser beschrieben. Ohne Zusatzfaser beläuft sich die maximal auftretende Rauschzahl auf 6.1 dB und es ist eine maximale Ausgangsleistung von ca. 16.8 dB erzielbar. Durch Einfügen der Zusatzfaser nimmt die Rauschzahl zunächst deutlich ab, während sich die maximale Ausgangsleistung kaum verändert. Bei Längen der Zusatzfaser größer 5.0 m führt eine Erhöhung der Faserlänge hingegen zu keiner nennenswerten Verbesserung der Rauschzahl, während die maximale Ausgangsleistung nun stark abnimmt. Bei geeigneter Wahl der Länge der Zusatzfaser lässt sich so eine Reduktion der maximal auftretenden Rauschzahl um ca. 0.4 dB erzielen, während die maximale Ausgangsleistung nur um ca. 0.1 dB abnimmt. Die Länge der mit Erbium dotierten Zusatzfaser stellt damit neben dem Teilungsverhältnis des Pumpsplitters ein wichtiges Mittel zur Optimierung der beiden Kenngrößen (P_out,max NF_max) dar.In 5 were value pairs (marked with asterisk) consisting of the mentioned parameters (P _{out, max} NF _max ) for numerous division ratios of the pump splitter PS 1b respectively. 3 and 4 applied. The pump power component A1, which is supplied to the first amplification fiber, decreases from left to right. The value pairs were initially determined without using the additional fiber according to the invention in the pumping arrangement. A connection of the individual value pairs results in the black curve B_MAX, which is monotonously increasing, since the noise figure increases monotonically at the output of the second stage with decreasing pump power fraction A1 in the first stage. In the case of the curves drawn in gray, a fixed division ratio of the pump splitter PS was used in each case and the length of the additional fiber was increased starting from 0 m in steps of 0.5 m to 10 m. In this way, the curves K_0.4 to K_0.7 arise. The influence of the length of the erbium-doped additional fiber is described using the example of curve K_0.5. Without additional fiber, the maximum occurring noise figure is 6.1 dB and a maximum output power of approx. 16.8 dB can be achieved. By inserting the additional fiber, the noise figure initially decreases significantly, while the maximum output power hardly changes. On the other hand, with lengths of the additional fiber larger than 5.0 m, an increase in the fiber length leads to no appreciable improvement in the noise figure, while the maximum output power is now greatly reduced. With a suitable choice of the length of the additional fiber, a reduction of the maximum occurring noise figure by about 0.4 dB can be achieved, while the maximum output power only decreases by about 0.1 dB. The length of the erbium-doped additional fiber thus represents, in addition to the division ratio of the pump splitter, an important means for optimizing the two parameters (P _{out, max} NF _max ).

In den 6 und 7 sind zwei Ausführungsbeispiele für Pumpanordnungen von zweistufigen Faserverstärkern dargestellt, die jeweils ein leistungsabhängiges Dämpfungsglied in Form einer mit Erbium dotierten Zusatzfaser ZFED im Pumppfad zur zweiten Verstärkerstufe aufweisen.In the 6 and 7 Two exemplary embodiments of pump arrangements of two-stage fiber amplifiers are shown, each having a power-dependent attenuator in the form of an erbium-doped additional fiber ZFED in the pump path to the second amplifier stage.

In 6 ist das Blockschaltbild einer Pumpanordnung mit Pumpsplitter gezeigt. Im Gegensatz zu der Ausführungsvariante aus 3 wird hier der zweite Eingang des Pumpsplitters E2 zum Einfügen von nicht absorbierter Pumpleistung (engl. „residual pump power"), die auch als Restpumpsignal bezeichnet wird, genutzt. Das erste Pumpsignal A1 wird über einen ersten wellenlängenselektiven Koppler WDM1 der ersten mit Erbium dotierten Faser EDF1 zugeführt. Die Pumpleistung, welche in der Verstärkungsfaser nicht absorbiert wird, wird vom Ausgang der Verstärkungsfaser EDF1 über einen weiteren wellenlängenselektiven Koppler WDM als Restpumpleistungspegel dem Pumpsplitter PS zugeführt. Damit steht der gesamten Verstärkeranordnung mehr Pumpleistung zur Verfügung. Zusätzlich kann das fest eingestellte Teilungsverhältnis des Splitters im Vergleich zum Aufbau ohne Verwertung der Restpumpleistung geringfügig verändert werden. Insbesondere bei festgelegten Teilungsverhältnissen des Pumpsplitters, bei denen der Pumpleistungsanteil für die erste Stufe größer ist als für die zweite Stufe, wird das Verhältnis der Leistungen, die in die Verstärkungsfasern eingekoppelt werden, allein durch die Verwendung der Restpumpleistung variiert. Dadurch ist es möglich das festgelegte Teilungsverhältnis so zu wählen, dass der Pumpleistungsanteil der ersten Stufe A1 angehoben wird, da der zur Erzielung der maximalen Ausgangsleistung erforderliche Pumpleistungspegel der zweiten Faser auch bei diesem veränderten Teilungsverhältnis noch bereit gestellt werden kann. Zum Beispiel kann bei einem fest eingestellten Teilungsverhältnis des Splitters PS von in etwa x:(1-x) = 60:40 das Teilungsverhältnis durch die Verwendung der Restpumpleistung um einige Prozent auf Werte von ungefähr 65:35 zu Gunsten der ersten Stufe in der Designphase variiert werden. Dies bedeutet, dass im geschilderten Fall eine geringfügige Verbesserung der Rauschzahl auch ohne die ZFED erzielt werden kann. Durch Einsatz der ZFED hingegen wird die Variation des Teilungsverhältnisses zu Gunsten der ersten Stufe in jedem Fall erzielt, da die Regelung die Ausgangsleistung der Pumpquelle LD stets erhöhen wird, sobald am Ausgang der Verstärkeranordnung die Ausgangsleistung aufgrund der Reduktion des Pumpleistungspegels, der der zweiten Verstärkerstufe zugeführt wird, abfällt. Ein weiterer Vorteil der Anordnung aus 6 besteht darin, dass durch die Verwendung der Restpumpleistung die maximal auftretende Rauschzahl weiter herabgesetzt werden kann.In 6 the block diagram of a pumping arrangement with pump splitter is shown. In contrast to the variant from 3 Here, the second input of the pump splitter E2 is used to insert unabsorbed pump power (residual pump power), also referred to as a residual pump signal The first pump signal A1 is transmitted through a first wavelength selective coupler WDM1 of the first erbium doped fiber The pump power, which is not absorbed in the amplifying fiber, is supplied from the output of the amplifying fiber EDF1 via a further wavelength selective coupler WDM as residual pumping power level to the pump splitter PS Thus, more pumping power is available to the whole amplifier arrangement In particular at fixed division ratios of the pump splitter, in which the pump power fraction for the first stage is greater than for the second stage, the ratio of the Services that are coupled into the reinforcing fibers varies solely by the use of residual pumping power. As a result, it is possible to select the fixed division ratio such that the pump power fraction of the first stage A1 is raised, since the pump power level of the second fiber required to achieve the maximum output power can still be provided even with this changed division ratio. For example, with a fixed split ratio of the splitter PS of approximately x: (1-x) = 60:40, the split ratio may be increased by several percent to approximately 65:35 using the residual pump power in favor of the first stage in the design phase be varied. This means that in the case described a kleineri ge improvement in noise figure even without the ZFED can be achieved. By contrast, by using the ZFED, the variation of the division ratio in favor of the first stage is achieved in each case since the control will always increase the output power of the pump source LD as soon as the output of the amplifier arrangement supplies the output power due to the reduction of the pump power level applied to the second amplifier stage will fall off. Another advantage of the arrangement 6 is that by using the residual pump power the maximum occurring noise figure can be further reduced.

In 7 wurde die erfindungsgemäße mit Erbium dotierte Zusatzfaser ZFED in den Pumppfad der Pumpanordnung mit Pumpbypass aus 1b eingefügt. Ein erstes Pumpsignal A1 wird über den Pumpeingang eines ersten Kopplers WDM1 einer ersten Verstärkungsfaser EDF1 zugeführt. Dieser ist ein Koppelelement WDM nachgeschaltet, das das am Ende der Verstärkungsfaser vorhandene Signal wellenlängenselektiv in ein Datensignal und in ein Restpumpsignal aufteilt, wobei das Datensignal der weiteren Verstärkungsfaser EDF2 zugeführt wird, und das Rest pumpsignal als weiteres Pumpsignal A2 über das leistungsabhängige Dämpfungsglied ZFED der weiteren Verstärkungsfaser EDF2 zugeführt wird. Auch in diesem Fall wird durch die leistungsabhängige Variation der Pumpleistung eine Reduktion der Ausgangsleistung am Ausgang der zweiten Verstärkerstufe erreicht, wodurch die Regelung die Ausgangsleistung der Pumpquelle LD erhöht und in die erste Verstärkerstufe mehr Pumpleistung eingekoppelt wird. Als Resultat wird eine geringfügige Verbesserung der Rauschzahl im Vergleich zu dem in 2 gezeigten Kurvenverlauf A festgestellt.In 7 the Erbium-doped additional fiber ZFED according to the invention was in the pump path of the pump assembly with pump bypass 1b inserted. A first pump signal A1 is fed via the pump input of a first coupler WDM1 to a first amplification fiber EDF1. This is followed by a coupling element WDM, which separates the signal present at the end of the amplification fiber wavelength selectively into a data signal and a residual pump signal, the data signal of the further gain fiber EDF2 is supplied, and the rest pump signal as a further pump signal A2 via the power-dependent attenuator ZFED the other Reinforcing fiber EDF2 is supplied. Also in this case, a reduction of the output power at the output of the second amplifier stage is achieved by the power-dependent variation of the pump power, whereby the control increases the output power of the pump source LD and more pump power is coupled into the first amplifier stage. As a result, a slight improvement in noise figure compared to that in FIG 2 shown curve A found.

Bei Verstärkeranordnungen mit mehr als zwei Verstärkungsfasern ist denkbar, dass die Ausgangsleistung einer Hochleistungslaserdiode beispielsweise auf drei Verstärkungsfasern aufgeteilt wird. Wird dazu eine Pumpanordnung mit Pumpsplittern (2 auf 2-Splitter bzw. Vielfachsplitter) gewählt, so wird zur Erzielung eines optimalen Rauschverhaltens die mit Erbium dotierte Zusatzfaser ZFED bevorzugt in einem Pumppfad eingefügt, der zu einer der letzten Verstärkungsfasern führt. Die Verstärker-Funktion wird dann erneut vom Teilungsverhältnis diverser Pumpsplitter und der Länge der mit Erbium dotierten Zusatzfaser abhängen.at amplifier arrangements with more than two reinforcing fibers It is conceivable that the output power of a high power laser diode for example, on three reinforcing fibers is split. Is this a pumping arrangement with pump splinters (2 on 2-splitter or multiple splitter) is selected, so is to achieve Optimal noise performance is the erbium doped additional fiber ZFED is preferably inserted in a pump path leading to one of the last reinforcing fibers leads. The amplifier function will then again from the division ratio various pump splinters and the length depend on the erbium doped additional fiber.

Für alle genannten Verstärkeranordnungen gilt, dass bei der Auslegung des Verstärkers dafür gesorgt werden muss, dass die in der Zusatzfaser erzeugte ASE nicht den Laserbetrieb stört. Bei Fabry-Pérot(FP)-Laserdioden ergibt sich kein Problem, da diese einen integrierten Isolator besitzen. Bei Laserdioden mit Fiber Bragg Grating (FBG) dagegen muss unter Umständen ein Isolator oder eine Komponente mit wellenlängenabhängiger Dämpfung der Laserdiode nachgeschaltet werden.For all mentioned Amplifier arrangements applies, that in the design of the amplifier ensured must be that the ASE generated in the additional fiber is not the Laser operation interferes. For Fabry-Pérot (FP) laser diodes There is no problem as they have a built-in insulator. For laser diodes with Fiber Bragg Grating (FBG) on the other hand must under circumstances an isolator or a component with wavelength-dependent attenuation of the laser diode downstream become.

Claims

Multi-stage fiber amplifier comprising a first amplifying fiber (EDF1) and at least one series-connected further amplifying fiber (EDF2) and at least one pump source (LD), wherein a first pump signal (A1) is supplied to the first amplifying fiber (EDF1) and a further pump signal (EDF1). A2) of the further amplification fiber (EDF2), characterized in that a power-dependent attenuator (ZFED) is provided, via which the further amplification fiber (EDF2) the further pump signal (A2) is supplied, wherein the attenuator (ZFED) is formed in that, as the pump power increases, the further pump signal (A2) is less damped.

Multi-stage fiber amplifier according to claim 1, characterized characterized in that the first reinforcing fiber (EDF1) is a coupling element (WDM), the one at the end of the amplification fiber (EDF1) signal wavelength selective in a data signal and splits it into a residual pump signal, the data signal being the other reinforcing fiber (EDF2) supplied is, and the Restpumpsignal as another pump signal (A2) on the performance-based attenuator (ZFED) of the further reinforcing fiber (EDF2) supplied becomes.

Multi-stage fiber amplifier according to claim 1, characterized characterized in that the pump source (LD) downstream of a splitter (PS) is that divides the pump power of the pump source (LD), and the first Pump signal (A1) of the first amplification fiber (EDF1) supplies and the further pump signal (A2) via the performance-based Attenuator (ZFED) the further reinforcing fiber (EDF2) feeds.

A multi-stage fiber amplifier according to claim 3, characterized characterized in that the first reinforcing fiber (EDF1) is a coupling element (WDM), the one at the end of the amplification fiber (EDF1) signal wavelength selective in a data signal and splits it into a residual pump signal, the data signal of the further amplification fiber (EDF2) supplied and the residual pump signal to another input (E2) of the splitter (PS) supplied becomes.

Multi-stage fiber amplifier according to claim 1, 3 and 4, characterized in that for splitting the pump power a plurality of splitter (PS) are provided or a multiple splitter is provided, which divide the pump power into a plurality of pump signals (A1, A2, ...), the plurality of reinforcing fibers (EDF1, EDF2, ...) are supplied.

Multi-stage fiber amplifier according to claim 5, characterized characterized in that in the case of more than two reinforcing fibers the power-dependent attenuator (ZFED) pump inputs the last arranged reinforcing fibers upstream.

Multi-stage fiber amplifier according to one of the preceding Claims, characterized in that it is in the power-dependent attenuator (ZFED) is a fiber that comes with an element from the group the rare earth is endowed.

Multi-stage fiber amplifier according to one of the preceding Claims, characterized in that the length or doping with an element from the group of rare earth-doped fiber optimized in terms of noise figure and output power of the fiber amplifier is.

Method for pumping a multistage amplifier, of the a first reinforcing fiber (EDF1) and at least one further amplification fiber connected in series (EDF2), wherein a first pump signal (A1) of a first Reinforcing fiber (EDF1) and another pump signal (A2) of the further amplification fiber (EDF2) supplied becomes, characterized, that the further pump signal (A2) about a performance-based one attenuator (ZFED) is, so that the further pump signal (A2) with increasing pump power less muted becomes.

Method according to claim 9, characterized in that the pump signals (A1, A2) are generated by a pump source (LD) and that their pumping power distributed to the reinforcing fibers (EDF1, EDF2) becomes.