技术领域 本发明涉及一种掺铒光纤回路式激光器，且特别是涉及一种可以发射出 多个波长的激光的掺铒光纤回路式激光器。 背景技术 光纤通信技术提供了极大的带宽，让使用者可以享受快速与便利的网络 服务。然而，光纤通信元件的成本则因为工艺复杂或材料较为昂贵，而使得 光纤通信技术多用于骨干网络。目前，光纤通信技术的分工方式有时分多址、 波分多址与码分多址等，为了让光纤通信技术能达到全双工的目的，上传信 号与下传信号多半会采用两个不同的波长。 因此，为了产生多个不同波长的激光，许多的研究机构与光通信元件厂 商便发展出各种可以发出不同波长的激光的激光器，以应用于光都会网络 (Optical Metro Network)、光接取网络(Optical Access Network)与光 纤感测系统(Optical Fiber Sensor System)。 请参照美国US6,560,247号专利，Chang et al.提供了一种用于发射出 两种不同波长激光的激光器。然而，此双波长激光器却需要数个短周期性 (Short Periodic)的光纤布拉格格栅(Fiber Bragg Grating，FBG)，以 藉此形成两个特定波长的共振腔，并获得此两个特定波长的激光。而精密的 光纤布拉格格栅需要良好的镀膜(Coating)技术，因此，精密的光纤布拉格 格栅将会增加此双波长激光器的成本。 请参照美国US6,407,855号专利，MacCormack et al.提供了一种可以同 时发射多波长激光的激光器。此多波长激光器是使用串接的多个拉曼共振器 (Cascaded Raman Resonator)与多个精密的光纤布拉格格栅来达到发射多 波长激光的目的。此多波长的激光器因为使用拉曼共振器，而导致整个激光 器的非线性效应会比较显著，因此需要昂贵的高功率泵激激光器。此多波长 激光器需要精密的光纤布拉格格栅与昂贵的高功率泵激激光器，因此导致此 多波长激光器的制造成本居高不下。 另外，请参照BamdadBakhshi，and Peter A.Andrekson， “Dual-Wavelength 10-GHz Actively Mode-Locked Erbium Laser”，IEEE Photonics Technol.Lett.，Nov.，1999，vol.11，p.p.1387-1389”，Bakhshi et al.提供的双波长激光器需要两个拉曼泵激(Raman Plump)激光器，且此 激光器需要复杂的模态锁定电路(Mode-Locking Circuit)，因此，其成本 依然偏高。 最后，请参照”Xueming Liu，“A Dual-Wavelength Sampled Fiber Bragg Grating and its Application in L-band Dual-wavelength Erbium-Doped Fiber Lasers”，IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS，18(17-20)： 2114-2116 SEP-OCT2006”，Xueming Liu所提供的双波长激光器一样需要 光纤布拉格格栅，且其泵激的方式是采用拉曼泵激。因此，Xueming Liu所 提供的双波长的激光器依然有上述的成本的问题存在。 综合以上所述，传统的多波长或双波长激光器需要被动式的光滤波器(例 如：光纤布拉格格栅)于光纤回路内，并且需要拉曼泵激激光器来达到发射 双波长与多波长激光器的目的。因此，传统的多波长或双波长激光器较成本 较高。 本发明提供了一种具经济成本的掺铒光纤回路式激光器，此激光器可以 有双波长或多波长的输出，且不需利用非线性效应(例如：拉曼放大器)与 使用被动式光滤波器于光纤回路中。 发明内容 本发明提供一种掺铒光纤回路式激光器，此激光器不需要使用被动式光 滤波器或者利用非线性效应，便能发射出两种以上的波长的激光。 本发明提供一种激光的产生方法，应用此方法的激光器能发射出两种以 上的波长的激光。 本发明提供一种掺铒光纤回路式激光器，此掺铒光纤回路式激光器包括 掺铒光纤放大器(Erbium-Doped Fiber Amplifier，EDFA)、第一光耦合器 (Optical Coupler，OCP)、第二光耦合器、第一光纤回路、第二光纤回路、 第一偏振控制器(Polarization Controller，PC)与第二偏振控制器。第一 光纤回路耦接于掺铒光纤放大器、第一与第二光耦合器，第二光纤回路耦接 于第一与第二光耦合器，第一偏振控制器耦接于第一光纤回路，第二偏振控 制器耦接于第二光纤回路。掺铒光纤放大器用于放大特定波长范围的第一激 光，第一光纤回路用于接收第一激光与提供第一共振腔，第二光纤回路用于 提供第二共振腔，第一偏振控制器用于控制该第一共振腔的偏振状态，第二 偏振控制器用于控制第二共振腔的偏振状态。其中，第一激光在第一与第二 共振腔内共振，并产生具有第一与第二波长的第二激光。 依照本发明的实施例所述的掺铒光纤回路式激光器，上述的第一共振腔 具有第一自由频谱范围(Free Spectrum Range)，第二共振腔具有第二自由 频谱范围，第一与第二波长所对应的第一与第二频率是第一与第二自由频谱 范围的公倍数。且上述的第一光纤回路具有第一光纤式环型滤波器，第二光 纤回路具有第二光纤式环型滤波器。 依照本发明的实施例所述的掺铒光纤回路式激光器，此掺铒光纤回路式 激光器更包括第三光纤回路与第三偏振控制器。第三光纤回路耦接于第一与 第二光耦合器，第三偏振控制器耦接于第三光纤回路，第三光纤回路用于提 供第三共振腔，第三偏振控制器用于控制第三共振腔的偏振状态。其中，第 一激光在第一、第二、与第三共振腔内共振，并产生具有第一、第二与第三 波长的第三激光。上述的第三共振腔具有第三自由频谱范围，第一、第二与 第三波长所对应的第一、第二与第三频率是第一、第二与第三自由频谱范围 的公倍数。上述的第三光纤回路具有第三光纤式环型滤波器。 本发明提供一种产生激光的方法，此方法包括以下步骤：(a)放大特定波 长范围的第一激光；(b)提供具有第一自由频谱的第一共振腔与具有第二自由 频谱的第二共振腔，其中，第一与第二共振腔具有第一与第二光纤式环形滤 波器；(c)控制第一共振腔的偏振状态；(d)控制第二共振腔的偏振状态；(e) 产生具有第一与第二波长的第二激光，其中，第二激光的产生方式是利用第 一激光在第一与第二共振腔内共振所产生。 依照本发明的实施例所述的产生激光的方法，上述的第一与第二波长所 对应的第一与第二频率是第一与第二自由频谱范围的公倍数。 依照本发明的实施例所述的产生激光的方法，此产生激光的方法更包括 以下步骤：(f)提供具有第三自由频谱范围的第三共振腔，其中，第三共振腔 具有第三光纤式环形滤波器；(g)控制第三共振腔的偏振状态；(h)产生具有 第一、第二与第三波长的第三激光，其中，第三激光的产生方式是利用第一 激光在第一、第二与第三共振腔内共振所产生。且上述的第一、第二与第三 波长所对应的第一、第二与第三频率是第一、第二与第三自由频谱范围的公 倍数。 本发明的掺铒光纤回路式主要采用光纤回路与掺铒光纤放大器来产生共 振腔与放大共振信号，以藉此产生两个以上的波长。藉由上述的结构，本发 明不需要使用被动式光滤波器，因此能减少制造的成本。且本发明的掺铒光 纤回路式激光器不像传统利用拉曼放大器的多波长或双波长激光器需要高功 率的泵激激光器，因此更减少了制造的成本。 为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实 施例，并配合附图，作详细说明如下。 附图说明 图1是本发明所提供的掺铒光纤回路式激光器的一种实施例。 图2是信号的频谱示意图。 图3是利用图1的掺铒光纤回路式激光器100所产生的第二激光的波长 与输出功率示意图。 图4是掺铒光纤回路式激光器100操作在不同的泵激激光器的功率(28 到110mW)下，第一与第二波长λ1、λ2相对的输出功率和SMSR的示意图。 图5是在20分钟的观测时间下，第一波长λ1的输出功率及波长的变异量。 图6是本发明所提供的掺铒光纤回路式激光器的另一种实施例。 图7是根据实施例所示出的产生多波长的激光的方法流程图。 附图符号说明 10：掺铒光纤回路式激光器 100：掺铒光纤放大器 101：第一光耦合器 102：第二光耦合器 103：第一偏振控制器 104：第二偏振控制器 105：第三偏振控制器 1002：掺铒光纤 1004：波分多址耦合器 1006：泵激激光器 1008：光隔离器(Optical Isolator，OIS) RING_1：第一光纤回路 RING_2：第二光纤回路 RING_3：第三光纤回路 S75～S78：步骤流程。 具体实施方式 本发明提供了一种掺铒光纤回路式激光器，此激光器不需要使用被动式 光滤波器或者利用非线性效应，便能发射出两种以上的波长的激光。 本发明主要是利用掺铒光纤放大器与利用光纤回路形成共振腔以产生两 个波长以上的激光器，请参照图1，图1是本发明所提供的掺铒光纤回路式 激光器的一种实施例。此掺铒光纤回路式激光器10包括掺铒光纤放大器100、 第一光耦合器101、第二光耦合器102、第一光纤回路RING_1、第二光纤回 路RING_2、第一偏振控制器103与第二偏振控制器104。其中，第一光纤回 路Ring_1耦接于掺铒光纤放大器100、第一与第二光耦合器101、102，第二 光纤回路RING_2耦接于第一与第二光耦合器101、102，第一偏振控制器103 耦接于第一光纤回路RING_1，第二偏振控制器104耦接于第二光纤回路 RING_2。掺铒光纤放大器100用于放大特定波长范围的第一激光，第一光纤 回路RING_1用于接收第一激光与提供第一共振腔，第二光纤回路RING_2用 于提供一第二共振腔，第一偏振控制器103用于控制第一共振腔的偏振状态， 第二偏振控制器104用于控制第二共振腔的偏振状态。其中，第一激光在第 一与第二共振腔内共振，并产生具有第一与第二波长的第二激光。 光纤回路的共振腔的自由频谱范围FSR＝c/nL，其中，c是光速，n是光 纤回路的折射率，L是光纤回路的长度。依上述的公式，只要选定好第一与 第二光纤回路RING_1、RING_2的长度，便可以计算出第一共振腔的自由频谱 范围FSR_1与第二共振腔的自由频谱范围FSR_2。当第一激光在第一与第二 共振腔内共振时，会共振出具有第一与第二波长的第二激光。且第一波长与 第二波长满足下列的条件：第一与第二波长所对应的第一与第二频率是自由 频谱范围FSR_1与FSR_2的公倍数。 请继续参照图1，假设第一光纤回路RING_1的长度是22公尺，第二光 纤回路RING_2的长度是6公尺，第一与第二光纤回路RING_1、RING_2的折 射率是1.468，则第一共振腔的自由频谱范围FSR_1＝9.3MHz，第二共振腔的 自由频谱范围FSR_2＝34.1MHz。请参照图2，图2是信号的频谱示意图，图2 示出了第一与第二波长对应的第一与第二频率的差值是自由频谱范围FSR_1 与FSR_2的最小公倍数。如图2所示，第一波长对应的第一频率v1与第二波 长对应的第二频率v2的差值Δv＝102.3MHz＝34.1*3MHz＝9.3*11MHz。接着， 只要藉由第一光纤回路RING_1所具有第一光纤式环型滤波器与第二光纤回 路RING_2所具有第二光纤式环型滤波器，便能自光耦合器101取出具有第一 波长与第二波长的第二激光。 请继续参照图1，掺铒光纤放大器100包括掺铒光纤(Erbium-Doped Fiber)1002、波分多址耦合器(Wavelength Division Multiplex Coupler， WCP)1004、泵激激光器(Plumping Laser)1006与光隔离器(Optical Isolator， OIS)1008。波分多址耦合器1004耦接于掺铒光纤1002，泵激激光器1006 耦接于波分多址耦合器1004，光隔离器1008耦接于波分多址耦合器1004。 藉由光隔离器1008的作用，将会使得第一与第二激光依逆时针的方向传送。 泵激激光器1006可以是用于发射980或1480纳米(nm)的激光的泵激 激光器。在此实施例仅以980纳米的例子解说，泵激激光器1006的所发出的 激光并非用于限定本发明。且掺铒光纤回路式激光器100可放大的波长范围 是介于1520纳米至1620纳米与514纳米至1480纳米，因此，上述的特定波 长范围在此实施例中是从1520纳米至1620纳米。 接着请参照图3，图3是利用图1的掺铒光纤回路式激光器100所产生 的第二激光的波长与输出功率示意图。在此实施例中，泵激激光器1006的功 率是110毫瓦(mW)，第一光纤回路RING_1的长度是22公尺，第二光纤回 路RING_2的长度是6公尺，第一与第二光纤回路RING_1、RING_2的折射率 是1.468，则第一共振腔的自由频谱范围FSR_1＝9.3MHz，第二共振腔的自由 频谱范围FSR_2＝34.1MHz。如图3所示，藉由第一光纤回路RING_1所具有第 一光纤式环型滤波器与第二光纤回路RING_2所具有第二光纤式环型滤波器， 便能自光耦器101取出具有第一波长与第二波长的激光。其中，第一波长λ1 是1560.17纳米，第二波长λ2是1561.93纳米。第一波长λ1与第二波长λ2 的输出模态间距Δλ＝1.76纳米，且第一波长λ1与第二波长λ2的旁模压抑比 (Side-Mode Suppression Ratio，SMSR)会大于45.3dB。然而，上述的第 一波长λ1与第二波长λ2的长度、RING_1与RIN_2的长度、折射率、泵激激 光的波长的长度与第一与第二共振腔的自由频谱等数值仅是本发明所提供的 一种实施例，并非用于限定本发明，凡符合本发明的精神者，当在本发明所 保护的范围内。换言之，设计者可以藉由调整RING_1与RIN_2的长度、折射 率、泵激激光的波长的长度可以产生不同的第一与第二共振腔的自由频谱以 产生不同的第一波长λ1与第二波长λ2的长度。 接着请参照图4，图4是掺铒光纤回路式激光器100操作在不同的泵激 激光器的功率(28到110mW)下，第一与第二波长λ1、λ2相对的输出功率和SMSR 的示意图。当泵激激光器的功率低于28mW时，将观察不到波长输出。当980 nm泵激激光器的功率操作在28到110mW之间时，第一波长λ1输出功率和 SMSR则分别分布在-19.5dBm到-8.1dBm及33dB到45dB之间，第二波长 λ1输出功率和SMSR则分别分布在-27.8dBm到-7.1dBm和32dB到42dB之 间。而最大和最小的输出功率变化在泵激激光器的功率为28mW和110mW之 间分别为8.3dB和1dB。 接着请参照图5，图5是在20分钟的观测时间下，第一波长λ1的输出功 率及波长的变异量。如图所示，第一波长λ1的变化量和输出功率的变动量在 20分钟的观测时间内则分别小于0.11nm和0.5dB。 根据图3～5，本发明所提供的掺铒光纤回路式激光器100可以发射出具 有双波长的激光，且其输出的双波长极为稳定(波长变化量很小)，其输出 功率的变化量亦非常小，且其SMSR至少大于30dB。 接着，请参照图6，图6是本发明所提供的掺铒光纤回路式激光器的另 一种实施例。此掺铒光纤回路式激光器60与图1中的掺铒光纤回路式激光器 10类似，仅多出了第三光纤回路RING_3与第三偏振控制器105。第三光纤回 路RING_3耦接于第一与第二光耦合器101、102，第三偏振控制器105耦接 于第三光纤回路RING_3。第三光纤回路RING_3用于提供第三共振腔，第三 偏振控制器105用于控制第三共振腔的偏振状态。其中，第一激光在第一、 第二、与第三共振腔内共振，并产生具有第一、第二与第三波长的第三激光。 如同前述，可以计算出第一、第二与第三共振腔的自由频谱范围FSR1、 FSR2与FSR3，其中，第一、第二与第三波长所对应的第一、第二与第三频率 会是自由频谱范围FSR1～FSR3的公倍数。接着，只要藉由第一光纤回路 RING_1所具有第一光纤式环型滤波器、第二光纤回路RING_2所具有第二光 纤式环型滤波器与第三光纤回路RING_3所具有第三光纤式环型滤波器，便能 自光耦合器101取出具有第一、第二与第三波长的第三激光。 请参照图7，图7是根据实施例所示出的产生多波长的激光的方法流程 图。此方法包括以下流程：(S75)放大特定波长范围的激光；(S76)提供多个 共振腔；(S77)控制偏振状态；(S78)产生多波长的激光。 根据图1的掺铒光纤回路式激光器10，流程步骤(S75)是利用掺铒光纤 放大器放大特定波长范围的第一激光；流程步骤(S76)是利用第一与第二光纤 回路提供具有第一自由频谱的第一共振腔与具有第二自由频谱的第二共振 腔，其中，第一与第二光纤回路所形成的第一与第二共振腔具有第一与第二 光纤式环形滤波器；流程步骤(S77)则是利用第一与第二偏振控制器控制第一 与第二共振腔的偏振状态；流程步骤(S78)则是利用第一激光于第一与第二共 振腔内共振来产生具有第一与第二波长的第二激光。另外，如同前面所述， 第一与第二波长所对应的第一与第二频率必须是第一与第二自由频谱范围的 公倍数。 根据图6的掺铒光纤回路式激光器60，流程步骤(S75)是利用掺铒光纤 放大器放大特定波长范围的第一激光；流程步骤(S76)是利用第一、第二与第 三光纤回路提供具有第一自由频谱的第一共振腔、具有第二自由频谱的第二 共振腔与具有第三自由频谱的第三共振腔，其中，第一、第二与第三光纤回 路所形成的第一、第二与第三共振腔具有第一、第二与第三光纤式环形滤波 器；流程步骤(S77)则是利用第一、第二与第三偏振控制器控制第一、第二与 第三共振腔的偏振状态；流程步骤(S78)则是利用第一激光于第一、第二与第 三共振腔内共振来产生具有第一、第二与第三波长的第三激光。而且，如同 前面所述，第一、第二与第三波长所对应的第一、第二与第三频率必须是第 一、第二与第三自由频谱范围的公倍数。 综上所述，本发明的掺铒光纤回路式主要采用光纤回路与掺铒光纤放大 器来产生共振腔与放大共振信号，以藉此产生两个以上的波长。借助于上述 的结构，本发明不需要使用被动式光滤波器，因此能减少制造的成本。且本 发明的掺铒光纤回路式激光器不像传统利用拉曼放大器的多波长或双波长激 光器需要高功率的泵激激光器，因此更减少了制造的成本。 虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何熟习 此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因 此本发明的保护范围当视本发明的申请专利范围所界定者为准。