[發明專利]一種基于線性調頻的旁路遙泵摻鉺光纖傳輸方法和系統

在審

• 申請號: 201811073037.1
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109088671A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 麥興賓;叢鵬;加布;陳佟;程曉巖;劉旭耀;劉琪;王強;吳元香;任曉林;邊巴;史川;張立峰;益西措姆;龍迪;黃華林;徐健;龍函;孫淑娟;張傳彬;王文忠;李明;黃超;成炬新
• 申請（專利權）人: 國網西藏電力有限公司;武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25;H04B10/516;H04B10/556
• 代理公司: 深圳市愛迪森知識產權代理事務所(普通合伙) 44341
• 代理人: 何婷

本發明涉及光纖通信領域，具體涉及一種基于線性調頻的旁路遙泵摻鉺光纖傳輸方法及系統，其中所述方法包括以下步驟：對遠程泵浦單元輸出的泵浦光進行第一次線性調頻，使得泵浦光頻譜展寬后通過旁路光纖傳輸；在泵浦光通過合波器到達遠程增益單元之前，對展寬的泵浦光進行第二次線性調頻，使得泵浦光頻譜壓縮；其中，兩次線性調頻的斜率相反。本發明提供的基于線性調頻的旁路遙泵摻鉺光纖傳輸方法和系統中，在泵浦光到達遠程增益單元之前，對泵浦光進行兩次線性調頻，分別使泵浦光頻譜展寬和壓縮，通過兩次調制，在提高遙泵能量利用率、提高增益的同時，又降低了遙泵的噪聲系數，從而延長超長跨距光纖通信系統的傳輸距離。

【技術領域】

本發明涉及光纖通信領域，具體涉及一種基于線性調頻的旁路遙泵摻鉺光纖傳輸方法及系統。

【背景技術】

隨著光纖通信技術的發展，需要單跨距無電中繼的光纖傳輸系統距離越來越長，傳輸速率越來越高。在這種情況下，采用分布式拉曼放大器和遙泵放大器是延長光纖傳輸跨距的有效方法；特別是在超長跨距光纖系統中，必須同時采用分布式拉曼放大器和遙泵放大器才能實現應用場景對光纖跨距的要求。

其中，遙泵放大器的性能是限制超長跨距光纖系統性能的主要因素之一，主要包括噪聲和增益性能。提高遙泵放大器的增益，改善其噪聲系數，能夠延長系統的傳輸距離，或者降低泵浦單元的出光功率，節省成本。而遙泵放大器的性能又與到達遠程增益單元的泵浦光的頻譜特征息息相關，泵浦光從遠程泵浦單元經過旁路光纖的傳輸過程中，由于光纖非線性效應，到達遠程增益單元的泵浦光的質量會變差，直接影響了遙泵放大器的性能。具體來說，由于受激拉曼散射的作用，泵浦光的能量會被消耗，同時在信號波段產生白噪聲；由于光纖克爾效應的影響，泵浦光的頻譜包絡也會發生畸變。這樣一來，到達遠程增益單元的泵浦光額外損失了能量，還在信號光波段產生了噪聲，引起遙泵放大器增益的降低和噪聲系數的劣化。因此，抑制泵浦光在旁路光纖中的非線性效應，可有效改善遙泵放大器的增益和噪聲性能。

現有的解決方案中，通常通過擴展泵浦光的頻譜、降低其功率譜密度來抑制泵浦光非線性效應，比如使用寬譜光源或啁啾光源等，可有效提高泵浦的能量利用率、提高增益，但是頻譜展寬后，在遠程增益單元對信號光放大時，遙泵的噪聲系數會有所劣化，無法保證遙泵放大器的低噪聲系數。

鑒于此，克服上述現有技術所存在的缺陷是本技術領域亟待解決的問題。

【發明內容】

本發明需要解決的技術問題是：

現有技術中使用寬譜光源或啁啾光源來擴展泵浦光的頻譜，可提高泵浦能量利用率，但頻譜展寬后，在遠程增益單元對信號光放大時造成噪聲系數劣化，無法保證遙泵放大器的低噪聲系數。

本發明通過如下技術方案達到上述目的：

第一方面，本發明提供了一種基于線性調頻的旁路遙泵摻鉺光纖傳輸方法，包括以下步驟：對遠程泵浦單元輸出的泵浦光進行第一次線性調頻，使得泵浦光頻譜展寬后通過旁路光纖傳輸；在泵浦光通過合波器到達遠程增益單元之前，對展寬的泵浦光進行第二次線性調頻，使得泵浦光頻譜壓縮。

優選的，第一次線性調頻的斜率γ₁與第二次線性調頻的斜率-γ₂符號相反，且滿足

優選的，在傳輸過程中，所述泵浦光與信號光為同向傳輸或反向傳輸。

優選的，在所述對展寬的泵浦光進行第二次線性調頻，使得泵浦光頻譜壓縮后，還包括以下步驟：將信號光和泵浦光通過合波器耦合到遠程增益單元，由所述遠程增益單元實現信號光的放大；將放大后的信號光通過傳輸光纖發送至接收端。