[發(fā)明專利]一種提高泵浦光向信號(hào)光能量轉(zhuǎn)換效率的光纖參量放大系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310253295.9
• 申請(qǐng)日: 2013-06-25
• 公開（公告）號(hào): CN103278998A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱宏娜;羅斌;劉宇林;米秋實(shí);常相輝;趙建朋;郭建強(qiáng);羅林;高揚(yáng)清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G02F1/39
• 分類號(hào): G02F1/39
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單泵浦光纖參量放大系統(tǒng)，尤其涉及一種采用光纖布拉格光柵與高非線性光纖級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)泵浦光向信號(hào)光能量轉(zhuǎn)換效率提高的單泵浦光纖參量放大系統(tǒng)，適用于光纖通信和非線性光纖光學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，流量呈現(xiàn)爆炸式的增長，光纖通信系統(tǒng)因其大容量、寬帶、低損耗和抗電磁干擾等特點(diǎn)，構(gòu)成了現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的主干。其中，波分復(fù)用技術(shù)能充分地利用光纖的傳輸帶寬，是用于骨干網(wǎng)配置的首選方案；但是波分復(fù)用系統(tǒng)中亦伴隨著數(shù)據(jù)傳輸中的損耗等問題，因此需要先進(jìn)的全光放大技術(shù)作為支撐。其中，光纖參量放大技術(shù)具有可對(duì)任意波長的信號(hào)進(jìn)行放大、低噪聲系數(shù)、寬帶、高增益、高相敏特性以及產(chǎn)生閑頻帶等顯著優(yōu)點(diǎn)，受到了越來越多的關(guān)注。提高放大系統(tǒng)的增益特性是研究放大系統(tǒng)的重要指標(biāo)，而光纖參量放大系統(tǒng)中泵浦光向信號(hào)光的能量轉(zhuǎn)換效率是影響系統(tǒng)增益的決定因素。因此，如何提高光纖參量放大系統(tǒng)中泵浦光向信號(hào)光能量轉(zhuǎn)換的效率成為研究光放大系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。

就目前的研究進(jìn)展而言，主要是通過采用高非線性系數(shù)的光纖、提高泵浦光的輸入功率、在兩段高非線性光纖間連接光隔離器來抑制受激布里淵散射以及采用在高非線性光纖間級(jí)聯(lián)色散補(bǔ)償光纖實(shí)現(xiàn)色散補(bǔ)償?shù)确绞絹硖岣吖饫w參量放大系統(tǒng)泵浦光向信號(hào)光的能量轉(zhuǎn)換效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出一種采用光纖布拉格光柵與高非線性光纖級(jí)聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)泵浦光向信號(hào)光能量轉(zhuǎn)換效率提高的單泵浦光纖參量放大系統(tǒng)，在兩段高非線性光纖之間連接光纖布拉格光柵，反射經(jīng)過第一高非線性光纖后產(chǎn)生的部分閑頻光，補(bǔ)償光纖參量放大過程中的相位失配，實(shí)現(xiàn)單泵浦光纖參量放大系統(tǒng)泵浦光向信號(hào)光能量轉(zhuǎn)換效率的提高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)裝置：

一種提高泵浦光向信號(hào)光能量轉(zhuǎn)換效率的光纖參量放大系統(tǒng)，由信號(hào)激光器、第一偏振控制器、光衰減器、泵浦激光器、第二偏振控制器、相位調(diào)制器、1Gb/s偽隨機(jī)序列、第三偏振控制器、摻鉺光纖放大器、光耦合器、第一高非線性光纖、光纖布拉格光柵、第二高非線性光纖和光譜分析儀構(gòu)成；具體如下：用于產(chǎn)生信號(hào)光的信號(hào)激光器連接用于調(diào)整信號(hào)光偏振態(tài)的第一偏振控制器上，接著連接到用于調(diào)整信號(hào)光功率的光衰減器上；另一路，用于產(chǎn)生泵浦光的泵浦激光器連接用于調(diào)整泵浦光偏振態(tài)的第二偏振控制器上，接著連接到相位調(diào)制器(其中相位調(diào)制器連接1Gb/s偽隨機(jī)序列)用于抑制部分受激布里淵散射，接著相位調(diào)制器連接第三偏振控制器和用于放大泵浦光功率的摻鉺光纖放大器上，然后，兩路調(diào)整后的信號(hào)光和泵浦光經(jīng)光耦合器耦合進(jìn)入第一高非線性光纖上，接著連接到光纖布拉格光柵上，通過光纖布拉格光柵反射部分閑頻光補(bǔ)償光纖參量放大過程中的相位失配，再連接到第二高非線性光纖上，實(shí)現(xiàn)泵浦光向信號(hào)光能量轉(zhuǎn)換效率的提高和對(duì)信號(hào)光的進(jìn)一步放大，然后由光譜分析儀分析系統(tǒng)光功率的變化。

經(jīng)過如上的設(shè)計(jì)，在高非線性光纖之間連接光纖布拉格光柵，反射經(jīng)過第一段高非線性光纖后產(chǎn)生的部分閑頻光，改變了經(jīng)過第一高非線性光纖后的泵浦光、信號(hào)光、閑頻光和二階邊帶光之間的相對(duì)功率，補(bǔ)償了光纖參量放大過程中的相位失配，進(jìn)而提高了光纖參量放大系統(tǒng)中泵浦光向信號(hào)光能量轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：在兩段高非線性光纖間，采用均勻光纖布拉格光柵與高非線性光纖級(jí)聯(lián)的方案補(bǔ)償光纖參量過程的相位失配，有效地提高了光纖參量放大系統(tǒng)的泵浦光向信號(hào)光能量轉(zhuǎn)換效率，本發(fā)明容易實(shí)現(xiàn)，提高了光纖參量放大系統(tǒng)的特性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。

圖2為級(jí)聯(lián)四波混頻效應(yīng)的示意圖。

圖3為(a)經(jīng)過第一高非線性光纖后輸出的系統(tǒng)光功率譜圖；(b)經(jīng)過第一高非線性光纖和第二高非線性光纖后輸出的系統(tǒng)光功率譜圖；(c)經(jīng)過第一高非線性和光纖布拉格光柵后輸出的系統(tǒng)光功率譜圖；(d)經(jīng)過第一高非線性光纖、光纖布拉格光柵和第二高非線性光纖后輸出的系統(tǒng)光功率譜圖。

圖4為輸入的信號(hào)光功率對(duì)輸出的信號(hào)光功率的影響關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，本發(fā)明系統(tǒng)由信號(hào)激光器、第一偏振控制器、光衰減器、泵浦激光器、第二偏振控制器、相位調(diào)制器、1Gb/s偽隨機(jī)序列、第三偏振控制器、光耦合器、第一高非線性光纖、光纖布拉格光柵、第二高非線性光纖和光譜分析儀構(gòu)成。