本发明涉及半导体光放大器，尤其是一种小型偏振无关半导体光放大器及其方法。
背景技术：
1、偏振无关半导体光放大器对于在光通信系统中放大光信号是非常有用的。总的来说，既然光信号在经光纤传输过程中失去了它的偏振信息，就需要一种能够不受偏振影响地放大光信号的一种偏振无关半导体光放大器。而且，诸如波长转换器和光开关元件之类的对于波分复用(wdm)系统必不可少的光学部件，是使用一种偏振无关半导体光放大器制造的。因此，需要一种偏振无关半导体光放大器。
2、现有偏振无关半导体光放大器采用的是对称式直输入准直器及直输出准直器的结构，体积较大。且现有方案中，所用的芯片为偏振无关芯片，制造难度大，成本高，不易于商业化生产。
技术实现思路
1、本发明提出一种小型偏振无关半导体光放大器及其方法，利用空间偏振分束器对偏振无关信号进行分束，分别放大后再进行合束输出，该方案采用同侧式输入输出，能够有效减小空间；在光放大方案中采用能使用与光偏振相关的技术的芯片，制造难度低，成本低。
2、本发明采用以下技术方案。
3、一种小型偏振无关半导体光放大器的光放大方法，所述方法通过pbs偏振分束器与半波片，将入射的偏振无关信号光进行偏振分束，并对分束后的信号光分别进行光放大；再以pbs偏振合束器与半波片，将放大后的两束偏振相关光进行合束，形成放大后的信号光；
4、所述方法在光输入端设置入射光信号功率监控模块，在光输出端设置光信号放大功率监控模块，光放大方法根据入射光信号功率监控模块、光信号放大功率监控模块的监控值，动态调制放大后的信号光的光功率。
5、一种小型偏振无关半导体光放大器，所述光放大器的光输入端包括含pbs偏振分束器与半波片的第一组合光路，光输出端包括含pbs偏振合束器与半波片的第二组合光路；
6、第一组合光路将入射的偏振无关信号光进行偏振分束，并对分束后的信号光分别进行光放大处理后，送至第二组合光路将放大后的两束偏振相关光进行合束后输出；
7、第一组合光路的光输入端设有入射光信号功率监控模块，第二组合的光输出端设有光信号放大功率监控模块；所述入射光信号功率监控模块、光信号放大功率监控模块均包括分光片和光电探测器pd。
8、所述第一组合光路包括在光信号输入路径上顺序设置的输入准直器（1）、第一分光片（2）、pbs偏振分束器（4）；
9、所述第二组合光路包括在光信号输出路径上顺序设置的pbs偏振合束器（14）、第二分光片（16）、输出准直器（18）。
10、输入准直器输入的偏振无关光信号在到达pbs偏振分束器后，被分解为第一水平偏振p光和第一竖直偏振s光；第一水平偏振p光经pbs偏振分束器透射、第一非球面透镜（6）透射后进入第一芯片（7）进行放大；
11、第一竖直偏振s光经pbs偏振分束器反射至第一半波片（5）后被旋转90度形成第二水平偏振p光，再经第二分射镜（10）反射、第二非球面透镜（11）透射，进入第二芯片（12）被放大。
12、被第一芯片放大后的第一水平偏振p光经第三非球面透镜（8）透射、第一反射镜（9）反射后到达第二半波片（15），被旋转90度后转换为第二竖直偏振s光送入pbs偏振合束器；
13、被第二芯片放大后的第二水平偏振p光经第四非球面透镜（13）透射后送入pbs偏振合束器；
14、pbs偏振合束器将输入的第二竖直偏振s光、第二水平偏振p光合束，形成放大后的偏振无关光信号。
15、第一组合光路的光输入端的入射光信号功率监控模块，为位于第一分光片透射方向处的第一光电探测器pd（3）；
16、第一分光片对于偏振无关光信号的反射量远大于透射量；
17、经准直器输入第一组合光路的偏振无关光信号，在到达第一分光片后，光信号的主体经第一分光片反射后送入pbs偏振分束器，少量经第一分光片透射后作为输入监控采样光信号进入第一光电探测器pd。
18、第二组合光路的光输出端的光信号放大功率监控模块，为位于第二分光片透射方向处的第二光电探测器pd（17）；
19、第二分光片对于偏振无关光信号的反射量大于透射量；
20、放大后的偏振无关光信号到达第二分光片后，光信号的主体经第二分光片反射至输出准直器，少量经第二分光片透射后作为放大监控采样光信号进入第二光电探测器pd。
21、第一分光片、第一光电探测器pd、pbs偏振分束器、第一半波片、第一非球面透镜、第一芯片、第二非球面透镜、第一反射镜、第二反射镜、第三非球面透镜、第二芯片、第四非球面透镜、pbs偏振合束器、第二半波片、第二分光片、第二光电探测器pd 均设置在半导体致冷器tec（19）上 。
22、所述输入准直器、输出准直器设于小型偏振无关半导体光放大器的壳体同侧。
23、第二分光片对偏振无关光信号的反射量为99%，透射量为1%；
24、所述输入准直器设于小型偏振无关半导体光放大器的壳体左下方，输出准直器设于小型偏振无关半导体光放大器的壳体右下方。
25、本发明的方品能设计为更小的体积，且产品采用输入准直器和输出准直器在同一侧的结构，能为产品的左右两侧腾出空间。
26、本发明所用的放大芯片是偏振相关的，这类芯片的制作工艺成熟，制造难度低，成本低。
27、本发明的技术优势在于：
28、1、本申请采用自由空间的偏振分束（合束）器pbs加半波片的组合，将射入的偏振无关信号光进行偏振分束，分别进行光放大；第二个pbs加半波片组合将放大后的两束偏振相关光进行合束，因此可以采用能处理偏振光的芯片来放大光信号。
29、2、本申请在输入和输出端都设有分光片和pd，分别监控入射的光信号功率和放大后的光信号功率，这种设定能够支持动态调制功率。
30、3、本申请采用输入准直器在壳体左下方，输出准直器在壳体右下方，体积更小。
1.一种小型偏振无关半导体光放大器的光放大方法，其特征在于：所述方法通过pbs偏振分束器与半波片，将入射的偏振无关信号光进行偏振分束，并对分束后的信号光分别进行光放大；再以pbs偏振合束器与半波片，将放大后的两束偏振相关光进行合束，形成放大后的信号光；
2.一种小型偏振无关半导体光放大器，用于小型偏振无关半导体光放大器的光放大方法，其特征在于：所述光放大器的光输入端包括含pbs偏振分束器与半波片的第一组合光路，光输出端包括含pbs偏振合束器与半波片的第二组合光路；
3.根据权利要求2所述的一种小型偏振无关半导体光放大器，其特征在于：所述第一组合光路包括在光信号输入路径上顺序设置的输入准直器（1）、第一分光片（2）、pbs偏振分束器（4）；
4.根据权利要求3所述的一种小型偏振无关半导体光放大器，其特征在于：输入准直器输入的偏振无关光信号在到达pbs偏振分束器后，被分解为第一水平偏振p光和第一竖直偏振s光；第一水平偏振p光经pbs偏振分束器透射、第一非球面透镜（6）透射后进入第一芯片（7）进行放大；
5.根据权利要求4所述的一种小型偏振无关半导体光放大器，其特征在于：被第一芯片放大后的第一水平偏振p光经第三非球面透镜（8）透射、第一反射镜（9）反射后到达第二半波片（15），被旋转90度后转换为第二竖直偏振s光送入pbs偏振合束器；
6.根据权利要求3所述的一种小型偏振无关半导体光放大器，其特征在于：第一组合光路的光输入端的入射光信号功率监控模块，为位于第一分光片透射方向处的第一光电探测器pd（3）；
7.根据权利要求3所述的一种小型偏振无关半导体光放大器，其特征在于：第二组合光路的光输出端的光信号放大功率监控模块，为位于第二分光片透射方向处的第二光电探测器pd（17）；
8. 根据权利要求7所述的一种小型偏振无关半导体光放大器，其特征在于：第一分光片、第一光电探测器pd、pbs偏振分束器、第一半波片、第一非球面透镜、第一芯片、第二非球面透镜、第一反射镜、第二反射镜、第三非球面透镜、第二芯片、第四非球面透镜、pbs偏振合束器、第二半波片、第二分光片、第二光电探测器pd 均设置在半导体致冷器tec（19）上 。
9.根据权利要求7所述的一种小型偏振无关半导体光放大器，其特征在于：所述输入准直器、输出准直器设于小型偏振无关半导体光放大器的壳体同侧。
10.根据权利要求9所述的一种小型偏振无关半导体光放大器，其特征在于：第二分光片对偏振无关光信号的反射量为99%，透射量为1%；
