[發明專利]拉曼光纖放大器及其傳輸光纖接頭損耗的探測方法

有效

• 申請號: 201210235491.9
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN102749783A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 陶金濤;樂孟輝;付成鵬;熊濤;景運瑜;江毅;余春平
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: G02F1/39
• 分類號: G02F1/39;H01S3/108;G01M11/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種拉曼光纖放大器。特別是涉及一種包含大增益控制范圍的拉曼光纖放大器及其傳輸光纖接頭損耗的探測方法。

背景技術

通信系統對拉曼光纖放大器控制要求越來越高，不僅要求拉曼光纖放大器增益的大小可以大范圍調節，而且要求拉曼光纖放大器對多波系統增益斜率也可以較大范圍調節。目前拉曼光纖放大器主要是通過定標增益與信號工作帶寬外的某段波長內的自發輻射放大光（ASE）功率的數學關系來控制增益。然而在同類型的光纖中，因為制作工藝或批次等原因，各光纖不能有完全一樣的衰減，另外隨著長時間應用引起的老化，環境溫度變化的影響，及傳輸光纖與拉曼光纖放大器連接之間的插損等，這些因素都會影響拉曼光纖放大器的增益與帶外ASE功率之間的關系，而且這些因素還不是固定不變的。我們將這種因素稱為接頭損耗。為了精確控制拉曼光纖放大器的增益，必須將這些因素考慮進拉曼光纖放大器的增益與帶外ASE功率之間的數學關系中。在雙泵或多泵的拉曼光纖放大器中，其主要通過確定泵的比例與增益斜率的關系來控制放大器的增益斜率。且此關系同樣受到上述接頭損耗的影響。為了準確的控制拉曼光纖放大器的增益大小及增益斜率，這種接頭損耗的探測是必須的。

在拉曼光纖放大器的工程應用中，因為環境潔凈度不夠，放大器的輸出端面很容易污染，從而導致放大器與傳輸光纖的連接插損變大，影響拉曼光纖放大器的應用。我們需要及時了解這種插損進而采取必要的解決措施。

綜上所述，精確探測光纖的接頭損耗是系統所必須的。經實驗驗證，當泵的功率在較小范圍內時，我們可以選定特定帶寬內的帶外ASE功率，其功率值與泵的大小成線性關系，且這種關系不受信號光功率大小的影響。如果預先在放大器控制系統中存儲一組一定范圍內泵浦光功率與特定帶寬帶外ASE功率的關系，假設此時的接頭損耗為0，并擬合出帶外ASE功率與接頭損耗的數學關系。工程應用時，在放大器工作之前，控制放大器泵輸出一定功率的光，通過探測此時特定帶寬帶外ASE的功率，由數學關系計算出傳輸光纖的接頭損耗值。很顯然，精確探測拉曼光纖放大器中傳輸光纖接頭損耗在技術上是可行的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種可以精確控制增益大小及增益斜率的拉曼光纖放大器及其傳輸光纖接頭損耗的探測方法。

本發明所采用的技術方案是：一種拉曼光纖放大器及其傳輸光纖接頭損耗的探測方法，拉曼光纖放大器，包括有泵浦信號合波器、泵浦激光器組、帶外自發輻射放大光濾波器、光電探測器和控制單元，其中，所述的泵浦信號合波器的透射端連接所述的帶外自發輻射放大光濾波器的公共端，帶外自發輻射放大光濾波器的帶外ASE輸出端連接光電探測器，所述的光電探測器的輸出端連接控制單元的輸入端，所述控制單元的輸出端連接泵浦激光器組的輸入端，所述泵浦激光器組還與泵浦信號合波器的泵浦端相連，所述的泵浦信號合波器的公共端通過傳輸光纖與摻鉺光纖放大器的輸出端相連。

所述的帶外自發輻射放大光濾波器采用帶通濾波器。

所述的帶外自發輻射放大光濾波器的工作帶寬采用濾除摻鉺光纖放大器信號光的工作波段。

當用于有監控光的系統時，所述的帶外自發輻射放大光濾波器的工作帶寬采用濾除摻鉺光纖放大器信號光和系統監控光的工作波段。

一種用于拉曼光纖放大器的傳輸光纖接頭損耗的探測方法，包括如下步驟：

步驟1：控制泵浦激光器組輸出一組功率確定的泵浦光；

步驟2：通過帶外自發輻射放大光濾波器提取不同泵浦光下對應的帶外自發輻射放大光功率；

步驟3：確定帶外自發輻射放大光功率和泵浦光功率之間的數學關系，及確定接頭損耗與帶外自發輻射放大光功率之間的數學關系；

步驟4：控制泵浦激光器組輸出標準泵浦光功率；

步驟5：提取步驟4中泵浦光功率輸出時的帶外自發輻射放大光功率；

步驟6：通過步驟5提取的帶外自發輻射放大光功率，及步驟3確定的接頭損耗與帶外自發輻射放大光功率之間的數學關系，確定接頭損耗值。

所述的帶外自發輻射放大光功率和泵浦光功率之間的數學關系是通過建立列表得到一一對應關系，然后擬合出數學關系的方法存儲在控制單元內，列表的具體實現是通過定標方式確定帶外自發輻射放大光功率與泵功率的一一對應關系，然后通過最小二乘法線性擬合或差值或其他方式擬合，建立帶外自發輻射放大光功率與泵功率之間的數學關系。

所述的帶外自發輻射放大光功率和泵浦光功率之間的數學關系式為：

ASE=k×P+b