[實(shí)用新型]一種基于雙反饋結(jié)構(gòu)的混合分立式高非線性光纖放大器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520317764.3
• 申請(qǐng)日: 2015-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN204597214U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁心易;張瑋;謝鴻志;張貝貝;劉昭謙;王睿;曹明慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第八研究所
• 主分類號(hào): H01S3/108
• 分類號(hào): H01S3/108;H01S3/067;H01S3/0941;G02F1/39
• 代理公司: 北京雙收知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 王菊珍

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及一種光纖放大器，尤其是一種基于雙反饋結(jié)構(gòu)的混合分立式高非線性光纖放大器。

背景技術(shù)：

在光通信系統(tǒng)中，由于光信號(hào)在傳輸過程中的衰減、光色散、系統(tǒng)的光學(xué)靈敏度變化以及各種光學(xué)元器件引入的各種損耗，使得光信號(hào)無法在接收端被正確的檢測(cè)出來，所以必須對(duì)光信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)。傳統(tǒng)的光-電-光中繼方式，需要先在電域內(nèi)進(jìn)行放大、重塑等復(fù)雜的信號(hào)處理后，再進(jìn)行傳輸，且這種傳輸方式裝置復(fù)雜、成本高、傳輸質(zhì)量低下。

光纖放大器取代傳統(tǒng)的光-電-光中繼方式，實(shí)現(xiàn)了單根光纖中多路光信號(hào)的同時(shí)放大，大大降低了光中繼的成本；同時(shí)可與傳輸光纖實(shí)現(xiàn)良好的耦合，因此被大規(guī)模的應(yīng)用于波分復(fù)用光通信系統(tǒng)，極大地增加了光纖中可傳輸?shù)男畔⑷萘亢蛡鬏斁嚯x。

隨著核心網(wǎng)100G相關(guān)通信系統(tǒng)的逐步商用化，系統(tǒng)對(duì)RFA(拉曼光纖放大器)的需求日益增大。與此同時(shí)，RFA的增益介質(zhì)就是傳輸光纖本身，能夠改善系統(tǒng)的光信噪比(Optical?Signal?Noise?Ratio，OSNR)，但其性價(jià)比較差；而EDFA(摻鉺光纖放大器)相比RFA來說噪聲系數(shù)大，但在功率放大時(shí)較RFA更有優(yōu)勢(shì)。

申請(qǐng)?zhí)枮?012103258976，名稱為“混合光纖放大器及其增益、增益斜率的調(diào)整方法及裝置”的實(shí)用新型專利申請(qǐng)公開了一種混合光纖放大器，該混合光纖放大器包括RFA和不含有可變衰減器的EDFA，RFA包括泵浦信號(hào)合波器、泵浦激光器組、帶外窄帶濾波器以及光電探測(cè)器，EDFA包括順次連接的輸入耦合器、摻鉺光纖、輸出耦合器、輸入光電探測(cè)器以及輸出光電探測(cè)器，此外，該混合光纖放大器還包括用于根據(jù)預(yù)期放大要求協(xié)調(diào)控制所述EDFA和/或RFA調(diào)整增益和/或增益斜率的控制模塊。上述實(shí)用新型申請(qǐng)中的混合光纖放大器通過控制模塊協(xié)調(diào)控制EDFA和RFA，從而可以達(dá)到預(yù)期放大效果，此外，由于EDFA不含有可變衰減器，因此可以避免由于可變衰減器帶來的一系列問題。

盡管上述實(shí)用新型申請(qǐng)將RFA與EDFA在通信系統(tǒng)中相互配合，相互補(bǔ)償，但是它仍然存在以下三個(gè)缺點(diǎn)：

1、拉曼放大器本身是通過光纖的非線性效應(yīng)對(duì)傳輸?shù)墓庑盘?hào)進(jìn)行放大，在申請(qǐng)?zhí)枮?012103258976的實(shí)用新型專利申請(qǐng)的第一級(jí)中，用于放大光信號(hào)的泵浦光在傳輸(放大)過程中也會(huì)逐漸衰減，到達(dá)第二級(jí)EDFA時(shí)，用于信號(hào)放大的功率很小。這時(shí)，就需要增大第一級(jí)的泵浦光功率使得第二級(jí)有足夠大的泵浦光功率用于放大。況且一般未做說明時(shí)，拉曼放大器都為分布式放大，意味著非線性光纖長(zhǎng)度在10公里左右，這樣，泵浦光功率衰減得更加厲害，因此泵浦光功率的利用率不高。

2、由于泵浦光之間的相互干擾，以及泵浦光與信號(hào)光之間的相互干擾，因此會(huì)影響光纖放大器的控制效果。

3、沒有對(duì)拉曼光纖放大器的光纖類型進(jìn)行標(biāo)注，也沒有指出光纖的具體類型。拉曼光纖放大器一般采用的普通單模光纖為G.652，但是其拉曼增益系數(shù)很小，放大不明顯，無法滿足波分復(fù)用系統(tǒng)的要求。如果再遇到系統(tǒng)噪聲等問題，信噪比還會(huì)急劇衰減。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠提高泵浦的功率利用率，減小前后級(jí)的泵浦光、信號(hào)光之間的相互干擾，提高控制效果，且拉曼增益系數(shù)大，集成度更高，更利于小型化設(shè)計(jì)的基于雙反饋結(jié)構(gòu)的混合分立式高非線性光纖放大器。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的基于雙反饋結(jié)構(gòu)的混合分立式高非線性光纖放大器，它包括多個(gè)光發(fā)射機(jī)、激光器、光信號(hào)合波器、摻鉺光纖、光信號(hào)分波器以及多個(gè)光接收機(jī)，其中，光纖放大器還包括第一隔離器、第二隔離器、第一耦合器、第二耦合器、第一環(huán)形器、第二環(huán)形器、極化波合成器、控制單元、高非線性光纖以及多組泵浦光，光發(fā)射機(jī)和激光器的輸出端同時(shí)與光信號(hào)合波器的輸入端相連，光信號(hào)合波器的輸出端與第一隔離器的輸入端連接，第一隔離器的輸出端以及第一環(huán)形器的輸出端與第一耦合器的輸入端連接，摻鉺光纖連接在第一耦合器的輸出端與第一環(huán)形器輸入端之間，高非線性光纖連接在第一環(huán)形器的輸出端與第二耦合器的輸入端連之間，極化波合成器的輸出端與第二耦合器的輸入端連接，第二耦合器的輸出端與第二環(huán)形器的輸入端連接，第二環(huán)形器的輸出端與第二隔離器的輸入端相連，第二隔離器的輸出端與光信號(hào)分波器的輸入端相連，光信號(hào)分波器的輸出端分別與各個(gè)光信號(hào)接收機(jī)相連，第二環(huán)形器的輸出端與控制單元的輸入端相連，控制單元的輸出端與第一耦合器的輸入端相連，控制單元的輸出端與泵浦光相連，泵浦光的輸出端與極化波合成器的輸入端相連。。