[發明專利]一種分布式光纖拉曼放大器

無效

• 申請號: 201310585545.9
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103606806A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 岳耀笠;陽華;吳國鋒;劉志強;覃波;呂宏偉;歐陽竑;李文甫
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十四研究所
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;G02F1/39;H04B10/291
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 歐陽波

技術領域

本發明涉及一種光纖放大器，具體涉及應用于光纖通信中繼放大的一種分布式光纖拉曼放大器。

背景技術

分布式光纖拉曼放大器具有非常低的噪聲系數，在光纖通信鏈路中使用分布式光纖拉曼放大器的光信噪比（OSNR）比使用摻鉺光纖放大器（EDFA）高4dB～5dB，因此可大大延長最大無電再生中繼傳輸距離，或者更加適用于更高速率的光信號中繼放大。然而，當光纖拉曼放大器的開關增益較高時，拉曼放大器的后向雙瑞利散射噪聲（DRB，后面簡稱瑞利噪聲）水平會超過自發輻射噪聲（ASE）水平，成為主要噪聲源，嚴重影響通信信號質量。

發明內容

為了克服目前的分布式光纖拉曼放大器在高開關增益狀態下瑞利噪聲過大的缺點，本發明提供可以抑制瑞利噪聲的一種分布式光纖拉曼放大器。

本發明所設計的分布式光纖拉曼放大器包括光纖隔離器、拉曼泵浦激光器、波分復用器和傳輸光纖，所述光纖隔離器與光纖放大器的工作波長和輸出功率相匹配，光信號經光纖隔離器后進入傳輸光纖，傳輸光纖末端連接波分復用器的輸入端，波分復用器的泵浦信號輸入端連接拉曼泵浦激光器。波分復用器將拉曼泵浦激光器的拉曼泵浦光與傳輸光纖的光信號耦合，光信號在傳輸過程中得到拉曼放大，波分復用器信號公共端的輸出為本分布式光纖拉曼放大器的輸出，輸出放大的光信號。在本分布式光纖拉曼放大器的傳輸光纖中插入1或2個可飽和吸收體。

可飽和吸收體為新型光器件，其對大功率光信號插入損耗很小、而對小功率的噪聲信號插入損耗很大。因此，功率水平較低的瑞利噪聲以非常大的損耗透過傳輸光纖中插入的可飽和吸收體，而拉曼泵浦光和信號光以很小的損耗透過該可飽和吸收體，即削弱光信號傳輸過程中產生的一次后向瑞利散射的累積功率，也削弱了與光信號同向傳輸的二次瑞利散射噪聲即后向雙瑞利散射噪聲。

在分布式光纖拉曼放大器的傳輸光纖中插入1個可飽和吸收體，傳輸光纖被該可飽和吸收體分為2段，每段的長度為傳輸光纖總長度的40%～60%。

在分布式光纖拉曼放大器的傳輸光纖中插入2個可飽和吸收體，傳輸光纖被2個可飽和吸收體分為3段，每段傳輸光纖的長度為傳輸光纖總長度的25%～35%。

較佳方案為：在分布式光纖拉曼放大器的傳輸光纖中插入1個可飽和吸收體，傳輸光纖被該可飽和吸收體分為長度相等的2段傳輸光纖。

在分布式光纖拉曼放大器的傳輸光纖中插入2個可飽和吸收體，傳輸光纖被該2個可飽和吸收體分為長度相等的3段傳輸光纖。

所述可飽和吸收體是半導體可飽和吸收體，或者是碳納米管可飽和吸收體。

所述分布式光纖拉曼放大器是后向泵浦的分布式光纖拉曼放大器，傳輸光纖末端連接波分復用器和拉曼泵浦激光器。

所述分布式光纖拉曼放大器也可以是雙向泵浦的分布式光纖拉曼放大器，傳輸光纖前端連接前向波分復用器和前向拉曼泵浦激光器，傳輸光纖末端連接波分復用器和拉曼泵浦激光器。光信號經光纖隔離器后進入前向波分復用器的輸入端，前向拉曼泵浦激光器輸出端連接波分復用器的泵浦信號輸入端，其泵浦激光進入前向波分復用器，前向波分復用器的公共端連接傳輸光纖前端，前向波分復用器耦合拉曼泵浦光和光信號共同進入傳輸光纖，光信號在傳輸過程中同時得到拉曼放大；在傳輸光纖的中插入1或2個可飽和吸收體，抑制瑞利噪聲；傳輸光纖末端連接波分復用器的輸入端，波分復用器的泵浦信號輸入端連接拉曼泵浦激光器輸出端，波分復用器公共端的輸出為本分布式光纖拉曼放大器的輸出。

所述拉曼泵浦激光器是光纖拉曼激光器、單支半導體拉曼泵浦激光器和多支偏振合束的半導體拉曼泵浦激光器中的任一種，或者是多支不同波長的半導體拉曼泵浦激光器波分復用的拉曼泵浦激光器。

所述傳輸光纖是滿足ITU-T?G.652～G.655中任一個標準的單模光纖，或者是色散補償光纖（DCF）、或者是高非線性光纖。ITU-T為國際電信聯盟的遠程通信標準化組織(ITU-T?for?ITU?Telecommunication?Standardization?Sector)。

與現有技術相比，本發明分布式光纖拉曼放大器的有益效果是：克服了分布式光纖拉曼放大器在高開關增益下瑞利噪聲功率過大、嚴重影響光纖通信質量的缺點，實現了高增益、低噪聲的拉曼放大效果，有利于光纖通信實現更長的全光中繼距離，也有助于超高速率光通信的有效傳輸放大。

附圖說明

圖1為本分布式光纖拉曼放大器實施例1反向泵浦的分布式光纖拉曼放大器結構示意圖。

圖2為本分布式光纖拉曼放大器實施例2雙向泵浦的分布式光纖拉曼放大器結構示意圖。