[實用新型]級聯遠程光放大系統

有效

• 申請號: 201720793849.8
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN207009889U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 遲榮華;李現勤
• 申請（專利權）人: 無錫市德科立光電子技術有限公司
• 主分類號: H01S3/091
• 分類號: H01S3/091;H01S3/0915;H01S3/094;H01S3/067
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)32104
• 代理人: 曹祖良,屠志力

技術領域

本實用新型涉及光通信技術領域，尤其是一種級聯遠程光放大系統。

背景技術

在海底傳輸或陸地上的特殊應用場合，由于自然條件限制，無法在傳輸鏈路中建立有源中繼及監控系統；或者使用有源中繼后的運營和維護費用讓運營商無法承受，這時就必須要增大單跨無中繼傳輸距離。光纖的吸收和散射引起光信號的衰減,光纖的色散引起脈沖展寬，降低光信噪比，導致誤碼率增大，限制了通信系統的傳輸距離。無中繼傳輸距離最主要的受限因素：信號功率受限（接收端信號功率太低，無法滿足接收機的最低靈敏度要求），光信噪比(OSNR)受限，色散受限和非線性受限（例如受激拉曼散射SRS，受激布里淵散射SBS等）。

傳統遙泵放大技術雖然能夠提供一定的增益，但是當泵浦功率超過1W就會在光纖中產生嚴重的自發拉曼激射，如果是隨路放大，自發拉曼激射就會對傳輸信號造成干擾，導致系統出現誤碼。如果是旁路放大，拉曼自發激射效應也會造成泵浦功率的浪費，導致進入增益模塊的有效泵浦功率受限，就限制了傳輸距離的進一步提高。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種級聯遠程光放大系統，能夠顯著提升光傳輸距離，該系統采用復合泵浦源用很低的成本就能實現高階遠程泵浦放大,進一步提升傳輸距離；該復合泵浦源克服了傳統單一相干光源構成的泵浦源在光纖中功率密度過高引起的受激布里淵散射,拉曼激射等非線性現象，使得到達遠程增益模塊的泵浦功率更高，在遠程增益模塊中產生更大增益。本實用新型采用的技術方案是：

一種前向泵浦方式和反向泵浦方式結合的級聯遠程光放大系統，包括光發射裝置、2個前向遠程增益模塊、前端復合泵浦源、2個后向遠程增益模塊、后端復合泵浦源、光接收裝置；光發射裝置用于產生該系統的輸入信號光；

光發射裝置的輸出端通過第1段前端傳輸光纖連接第1個前向遠程增益模塊RGU11的第一輸入端，第1個前向遠程增益模塊RGU11的輸出端通過第2段前端傳輸光纖連接第2個前向遠程增益模塊RGU12的第一輸入端；第2個前向遠程增益模塊RGU12的輸出端通過中間傳輸光纖連接第2個后向遠程增益模塊RGU2的第一輸入端；第2個后向遠程增益模塊RGU2的輸出端通過第2段后端傳輸光纖連接第1個后向遠程增益模塊RGU1的第一輸入端；第1個后向遠程增益模塊RGU1的輸出端通過第1段后端傳輸光纖連接光接收裝置的輸入端；

前端復合泵浦源和后端復合泵浦源的結構相同，均包括第一輸出端和第二輸出端；

前端復合泵浦源的第一輸出端通過第1段前端旁路光纖連接第1個前向遠程增益模塊RGU11的第二輸入端；前端復合泵浦源的第二輸出端通過第2段前端旁路光纖連接第2個前向遠程增益模塊RGU12的第二輸入端；

后端復合泵浦源的第一輸出端通過第1段后端旁路光纖連接第1個后向遠程增益模塊RGU1的第二輸入端；后端復合泵浦源的第二輸出端通過第2段后端旁路光纖連接第2個后向遠程增益模塊RGU2的第二輸入端；

前端復合泵浦源和后端復合泵浦源的第一輸出端用于至少輸出由1階非相干泵浦源產生的1階泵浦光；

前端復合泵浦源和后端復合泵浦源的第二輸出端用于輸出由1階非相干泵浦源產生的1階泵浦光，以及由2階相干泵浦源產生的2階泵浦光；

1階非相干泵浦源和2階相干泵浦源具有以下特征：輸入信號光頻譜位于2階相干泵浦源頻譜的2階拉曼頻移處，輸入信號光頻譜位于1階非相干泵浦源頻譜的1階拉曼頻移處，且1階非相干泵浦源頻譜位于2階相干泵浦源的1階拉曼頻移處。

進一步地，前端復合泵浦源和后端復合泵浦源中均包括1階非相干泵浦源、2階相干泵浦源、寬帶合波器、功率分束器；其中1階非相干泵浦源是一個，而2階相干泵浦源是一個或數個；

一個2階相干泵浦源輸出的2階泵浦光，或者數個2階相干泵浦源的輸出通過一個前置合波器合波后的2階泵浦光接入寬帶合波器的一個輸入端；1階非相干泵浦源的輸出接功率分束器的輸入端；功率分束器的一個輸出端接寬帶合波器的另一個輸入端；功率分束器的另一個輸出端作為復合泵浦源的第一輸出端；寬帶合波器的公共端作為復合泵浦源的第二輸出端；

或，一個2階相干泵浦源輸出的2階泵浦光，或者數個2階相干泵浦源的輸出通過一個前置合波器合波后的2階泵浦光接入寬帶合波器的一個輸入端；1階非相干泵浦源的輸出接寬帶合波器的另一個輸入端，寬帶合波器的公共端接功率分束器的輸入端，功率分束器的兩個輸出端分別作為復合泵浦源的第一輸出端和第二輸出端；