[發明專利]一種基于多波長光脈沖錯峰放大的光纖水聽器光發射裝置

有效

• 申請號: 201910542876.1
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110266392B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 曹春燕;胡正良;徐攀;陳偉;熊水東;姚瓊;陳虎;候慶凱;王付印
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/508;H04B13/02;H04J14/02
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種多波長光脈沖錯峰輸出組件，其特征在于，適用于大規模光纖水聽器遠程低噪聲岸基陣列系統應用，包括：

多波長脈沖輸入端，用于輸入多波長光脈沖，所述多波長光脈沖包含有N種不同波長的光脈沖λ₁～λ_N，N種不同波長的光脈沖λ₁～λ_N在周期T內的一個時間段一次性輸出；

波長下載支路，與多波長脈沖輸入端通過連接光纖相連，用于依次延遲下載多波長光脈沖中各個波長的光脈沖；

波長上載支路，與波長下載支路通過連接光纖相連，用于依次上載多波長光脈沖中延遲下載的各個波長的光脈沖并將其合波成多波長準連續光；

錯峰輸出端，與波長上載支路通過連接光纖相連，用于輸出多波長準連續光，即實現多波長光脈沖的分波長延遲錯峰輸出；

所述波長下載支路包括N-1個光下載器件，所述波長上載支路包括N-1個光上載器件，其中，N為大于1的自然數，表示多波長光脈沖中包含有N種不同波長的脈沖，所述光下載器件為波分下載器件ODM，所述光上載器件為波分上載器件OAM；

所述光下載器件包括寬帶輸入端口、窄帶光下載端口與寬帶輸出端口，所述光上載器件包括寬帶輸入端口、窄帶光上載端口與寬帶輸出端口，所述波長下載支路與波長上載支路采用正反向梯形串接結構，具體為：

第一個光下載器件的寬帶輸入端口與多波長脈沖輸入端通過連接光纖相連，第一個光下載器件的寬帶輸出端口與第二個光下載器件的寬帶輸入端口通過延遲光纖相連，第一個光下載器件的窄帶光下載端口與第一個光上載器件的寬帶輸入端口通過連接光纖相連；

第i個光下載器件的寬帶輸出端口與第i+1個光下載器件的寬帶輸入端通過延遲光纖相連，第i個光下載器件的窄帶光下載端口與第i-1個光上載器件的窄帶光上載端口通過連接光纖相連，第i-1個光上載器件的寬帶輸出端口與i個光上載器件的寬帶輸入端口通過連接光纖相連，其中，i＝2～N-2；

第N-1個光下載器件的寬帶輸出端口與第N-1個光上載器件的窄帶光上載端口通過延遲光纖相連，第N-1個光下載器件的窄帶光下載端口與第N-2個光上載器件的窄帶光上載端口通過連接光纖相連，第N-2個光上載器件的寬帶輸出端口與第N-1個光上載器件的寬帶輸入端口通過連接光纖相連，第N-1個光上載器件的寬帶輸出端口與錯峰輸出端通過連接光纖相連；

任意兩個端口之間的延遲光纖的長度為：

式中，L為多波長光脈沖錯峰輸出組件中任意兩個端口之間的延遲光纖的長度；c為真空中光速；T為多波長光脈沖的周期；n為延遲光纖的折射率；M為光纖水聽器復用系統的時分復用通道數；N為光纖水聽器復用系統的波分復用通道數，也即是多波長光脈沖中不同波長的脈沖數；

所述延遲光纖的線圈直徑為8～12cm；

所述延遲光纖、連接光纖與各端口的之間均通過光纖熔接機熔接并進行熔接點保護。

2.一種基于多波長光脈沖錯峰放大的光纖水聽器光發射裝置，其特征在于，包括：

N個不同波長的光纖水聽器用光源，用于產生N束不同波長的光信號；

波分復用器，包括輸入端口與輸出端口，波分復用器的輸入端口位于N個光源的光路上，用于將N束不同波長的光信號合波為一束連續多波長光束并輸出；

相位調制器，包括輸入端口與輸出端口，相位調制器的輸入端口與波分復用器的輸出端口通過連接光纖相連，用于展寬連續多波長光束的線寬并輸出；

光脈沖發生器，包括輸入端口與輸出端口，光脈沖發生器的輸入端口與相位調制器的輸出端口通過連接光纖相連，用于將連續多波長光束斬波為多波長光脈沖并輸出；

第一光纖放大器，包括輸入端口與輸出端口，第一光纖放大器的輸入端口與光脈沖發生器的輸出端口通過連接光纖相連，用于對多波長光脈沖進行預放大處理并輸出；

權利要求1所述的多波長光脈沖錯峰輸出組件，多波長光脈沖錯峰輸出組件的多波長脈沖輸入端與第一光纖放大器的輸出端口通過連接光纖相連，用于對多波長光脈沖進行分波長延時錯峰輸出；

第二光纖放大器，包括輸入端口與輸出端口，第二光纖放大器的輸入端口與多波長光脈沖錯峰輸出組件的錯峰輸出端通過連接光纖相連，用于對分波長延時輸出的多波長光脈沖進行放大處理以使其獲得高功率；

發射端，包括輸入端口與輸出端口，發射端的輸入端口與第二光纖放大器的輸出端口通過連接光纖相連，用于發射高功率的分波長延時輸出的多波長光脈沖。