[發(fā)明專利]一種提高泵浦單元與增益單元之間距離的遠程泵浦系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011276065.0
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112490830A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付成鵬;候夢軍;陶金濤;樂孟輝;余春平;周紅建
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢光迅電子技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/094;H01S3/108
• 代理公司: 深圳市愛迪森知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44341
• 代理人: 何婷

本發(fā)明提供了一種提高泵浦單元與增益單元之間距離的遠程泵浦系統(tǒng)，包括遠程泵浦單元和遠程增益單元，兩者之間連接有激光器諧振腔；遠程泵浦單元產(chǎn)生波長小于1480nm的泵浦光并傳輸至激光器諧振腔；激光器諧振腔產(chǎn)生1480nm波段的拉曼激射光并傳輸至遠程增益單元；激光器諧振腔包括高反射器和低反射器；高反射器位于遠程泵浦單元近端，對1480nm波段高反射；低反射器位于遠程泵浦單元遠端，對1480nm波段低反射；兩個反射器之間設(shè)有第一傳輸光纖，傳輸長度為20～50km。本發(fā)明通過設(shè)置激光器諧振腔，大幅度減小了1480nm波段光在傳輸光纖中的傳輸損耗，增加了泵浦單元與增益單元之間的距離。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高泵浦單元與增益單元之間距離的遠程泵浦系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】

近幾年我國經(jīng)濟高速發(fā)展，地區(qū)發(fā)展不平衡，西部資源豐富、東部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，存在西氣東輸、西電東送的特大型工程，這些工程需要光通信配套監(jiān)控各節(jié)點設(shè)備是否正常工作、工程特點是傳輸距離長、輸電容量大等特點，但其線路路徑位置偏遠，設(shè)置光中繼站維護不便且成本較高，因此采用帶有遠程泵浦的超長站距光通信技術(shù)已成為跨大區(qū)電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)基礎(chǔ)；伴隨經(jīng)濟的飛躍發(fā)展，帶動了城市群的興起,在長江三角洲、珠江三角洲、環(huán)渤海灣等地都出現(xiàn)相鄰間隔不大于350公里的城市群，城市群內(nèi)部相鄰城市之間的通信目前對帶寬的需求越來越高，南海各島嶼之間相距400～500km也可以通過遠程泵浦實現(xiàn)無中繼傳輸，因此這些地區(qū)正在成為遠程泵浦無中繼傳輸?shù)囊粋€新的應(yīng)用熱點區(qū)域；由于在一些沼澤、沙漠、森林等無人區(qū)，中繼站建設(shè)、維護費用高，所以這些地區(qū)也是遠程泵浦無中繼傳輸潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。

早期的電力系統(tǒng)主要是單波長長跨距系統(tǒng)，這樣的長跨距系統(tǒng)在遠程增益單元設(shè)計時并不用考慮增益平坦問題，目前隨著大數(shù)據(jù)、視頻會議對傳輸帶寬的巨大需求，單波長通信系統(tǒng)已不能滿足發(fā)展需要，多波長長跨距傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與建設(shè)已迫在眉睫。

目前，遠程泵浦系統(tǒng)最大的問題是遠程泵浦單元與遠程增益單元之間的距離不能太長，原因之一是1480nm波段的泵浦激光入纖功率不能太大，因為如果入纖功率過大，就容易在1580nm波長區(qū)域產(chǎn)生激光激射，產(chǎn)生激光激射后1480nm波段的泵浦光將被迅速消耗，無法再給遠程增益單元提供泵浦光；原因之二是如果距離比較大，光纖損耗就較大，使得泵浦光傳輸?shù)竭h程增益單元時所剩余的泵浦光已不能提供有效增益。

傳統(tǒng)遠程泵浦方式都是避免光纖中的拉曼激光激射產(chǎn)生，直接將1480nm波段的泵浦光在終端設(shè)備處注入，通過在傳輸線路中增加隔離器或濾波器來抑制1580波長區(qū)域ASE累積的方式抑制拉曼激光激射現(xiàn)象的出現(xiàn)，來提升最大泵浦入纖功率，但效果不明顯。為了有效提高1480nm波長區(qū)域的最大泵浦入纖功率，還通過二階拉曼泵浦方式，即在終端設(shè)備處同時注入13xxnm泵浦光及1480nm波段的種子光，使1480nm波段的泵浦光在傳輸過程中得到逐步放大，但效果只能改善1.5dB左右。

鑒于此，克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種遠程泵浦系統(tǒng)，其目的在于通過利用拉曼激射效應(yīng)使傳輸光纖中產(chǎn)生1480nm波段的拉曼激光，從距遠程泵浦源幾十公里的地方開始傳輸，由此解決傳統(tǒng)遠程泵浦系統(tǒng)中遠程泵浦單元與遠程增益單元之間的距離不能太長的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種提高泵浦單元與增益單元之間距離的遠程泵浦系統(tǒng)，遠程泵浦系統(tǒng)為同纖泵浦或異纖泵浦，包括遠程泵浦單元和遠程增益單元，所述遠程泵浦單元和所述遠程增益單元之間連接有激光器諧振腔；

所述遠程泵浦單元產(chǎn)生波長小于1480nm的泵浦光，并傳輸至激光器諧振腔；所述激光器諧振腔利用受激拉曼散射效應(yīng)產(chǎn)生1480nm波段的拉曼激射光，并傳輸至所述遠程增益單元，為所述遠程增益單元提供1480nm波段的泵浦光；