[實用新型]智能化喇曼（Raman）放大器

有效

• 申請號: 201220285072.1
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN202662971U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 羅文國;閔春華;楊冬霞
• 申請（專利權）人: 天津飛訊科技有限公司
• 主分類號: H01S3/30
• 分類號: H01S3/30;H01S3/04
• 代理公司: 天津濱?？凭曋R產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

技術領域

本實用新型屬于光纖通信領域，尤其是涉及一種帶寬寬并且具有自我監控和漏光保護的新型光放大器。

背景技術

光放大器技術具有對光信號進行實時、在線、寬帶、高增益、低噪聲、低功耗以及波長、速率和調制方式透明的直接放大功能，是新一代DWDM系統中不可缺少的關鍵技術。該技術既解決了衰減對光網絡傳輸距離的限制，又開創了1550nm波段的波分復用，從而將使超高速、超大容量、超長距離的波分復用(WDM)、密集波分復用(DWDM)、全光傳輸、光孤子傳輸等成為現實，是光纖通信發展史上的一個劃時代的里程碑。

光放大器(OA)一般由增益介質、泵浦光和輸入輸出耦合結構組成，可以作為前置放大器、線路放大器、功率放大器，是光纖通信中的關鍵部件之一。其作用就是對復用后的光信號進行光放大，以延長無中繼系統或無再生系統的光纜傳輸距離。一個好的光放大器應具有輸出功率高、放大帶寬寬、噪聲系數低、增益譜平坦等特性。目前光放大器形式主要有三種：1)利用激光二極管(LD)制作的半導體光放大器(SOA)；2)利用摻稀土光纖制作的光纖放大器，其中以摻鉺光纖放大器(EDFA)為主；3)利用常規光纖非線性效應制作的分布式光放大器，典型的是光纖喇曼放大器(FRA)。

EDFA的出現確實極大的促進了現代光通信系統的發展。但是隨著現代光網絡進一步發展，一方面EDFA已經不能滿足現有系統對超大容量的要求，另一方面EDFA也會帶來光信號信噪比的不斷惡化而不能滿足超長距離傳輸的要求。為此，必須要提出一種既要滿足超寬帶寬要求，又能滿足超低噪聲要求的新型光放大器。

光纖喇曼放大器(FRA)由于其自身固有的全波段可放大、噪聲指數小等特性，成為了新一代放大器的首選。FRA是基于受激喇曼散射(SRS)機制的光放大器，此光放大技術是在近年來大功率半導體激光器研制成功后才真正走向實用的。在許多非線性介質中，SRS是非線性光學中一個很重要的非線性效應，它將一小部分入射功率由一光束轉移到頻率比其低的斯托克斯波上；如果一個弱信號與一個強泵浦光波同時在光纖中傳輸，并且弱信號波長位于泵浦光波的喇曼增益譜帶寬之內，則此弱信號可被該光纖放大。

FRA具有帶寬寬、增益高、噪聲低、串擾小、溫度穩定性好等特點，因此與常規EDFA混合使用時，可大大降低系統的噪聲系數，增加傳輸距離；FRA的增益介質為光纖，因此與光纖系統有良好的兼容性，可制成分立式或分布式放大器，分布式FRA具有在線放大、延長傳輸距離、實現長距離無中繼傳輸和遠程泵浦的功能，尤其是適用于海底光纜通信等不方便設立中繼器的場合；由于放大是沿著光纖分布作用而不是集中作用，所以輸入光纖的光功率大為減少，從而非線性效應，尤其是四波混頻效應大大減少，因此適用于大容量DWDM系統。FRA不足之處在于需要特大功率的泵浦激光器，且一個泵浦的FRA增益帶寬較窄。

發明內容

密集波分復用系統(DWDM)的速率和帶寬不斷提升，以10G速率為基礎的DWDM系統必然成為主流的光傳輸系統。喇曼放大器正逐步進入主流市場，但是其工程化和實用化的過程仍在完善之中。本發明通過優化其結構散熱技術和通過智能化控制技術提升產品的實用性可工程化應用范圍，如溫度范圍和操作簡易化。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種智能化喇曼(Raman)放大器，包括散熱盒和智能控制模塊，所述智能控制模塊包括泵浦激光器模塊、控制驅動電路模塊和電源及熱備份、檢測單元，所述控制驅動電路模塊和電源及熱備份、檢測單元相連，所述泵浦激光器模塊和控制驅動電路模塊設置在散熱盒內。

進一步，所述散熱盒采用硬鋁合金材料制成。

進一步，所述散熱盒設有若干條散熱筋。

通過上述技術方案來增加散熱面積。

進一步，所述散熱盒前后側面設置有風扇安裝孔。

進一步，所述散熱盒前側面的風扇安裝孔為進風口，后側面的風扇安裝孔為出風口。

進一步，所述進風口安裝有軸流進風電扇，所述出風口安裝有軸流吸風電扇。

通過風扇來對盒體內部的大功率發熱元器件和電路模塊進行強制對流散熱。

進一步，所述泵浦激光器模塊上設置有散熱銅片，再通過風扇的強制吹吸，可保證其發出的熱量快速導出。

此結構中的風道上分別安裝了內部最易發熱的大功率泵浦激光器和驅動電路模塊，通過優化Raman放大器模塊的風道對流結構，加速泵浦部分散熱片的對流熱交換的速度，同時通過對散熱片的流體力學的設計，使得散熱效果增加了30％。