[發明專利]一種用于光纖水聽器陣列的無中繼傳輸系統及方法

有效

• 申請號: 202011393034.3
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112600619B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 克金龍;石亞莉;張磊;閆高健;王佳安;周研;吳建波;李友如
• 申請（專利權）人: 中科長城海洋信息系統有限公司
• 主分類號: H04B10/291
• 分類號: H04B10/291;H04B10/25;H04R1/44
• 代理公司: 北京名華博信知識產權代理有限公司 11453
• 代理人: 李冬梅

1.一種用于光纖水聽器陣列的無中繼傳輸系統，其特征在于，所述無中繼傳輸系統包括由傳輸光纖依次連接的光發射機（1）、光放大組件（2）、光纖水聽器陣列（3）、遠程增益單元（4）以及光接收機（5），所述遠程增益單元（4）和所述光纖水聽器陣列（3）位于濕端，所述光發射機（1）、所述光接收機（5）和所述光放大組件（2）位于干端；所述光放大組件（2）將所述光發射機（1）發出的信號光進行放大后輸送至所述光纖水聽器陣列（3），所述光纖水聽器陣列（3）輸出的信號光由所述遠程增益單元（4）進行放大后，進入傳輸光纖中進行分布式拉曼放大，再由所述光放大組件（2）放大后輸送至所述光接收機（5）；

其中，所述光放大組件（2）包括控制單元（21）、光功率放大器（22）、光前置放大器（23）、后向拉曼泵浦單元（24）和至少一個旁路遠程泵浦單元（25），所述光功率放大器（22）與所述光發射機（1）的輸出端光纖連接，并通過傳輸光纖與所述光纖水聽器陣列（3）連接，用于提高入纖光功率；所述光前置放大器（23）通過傳輸光纖與所述遠程增益單元（4）連接，并與所述光接收機（5）的輸入端光纖連接，用于提高所述光接收機（5）的靈敏度；所述后向拉曼泵浦單元（24）與所述遠程增益單元（4）和所述光前置放大器（23）之間的傳輸光纖光耦合連接；每個所述旁路遠程泵浦單元（25）均通過傳輸光纖與所述遠程增益單元（4）連接；所述控制單元（21）與所述光功率放大器（22）、所述光前置放大器（23）、所述后向拉曼泵浦單元（24）、所述旁路遠程泵浦單元（25）信號連接，用于配置所述光功率放大器（22）、所述光前置放大器（23）、所述后向拉曼泵浦單元（24）和所述旁路遠程泵浦單元（25）的增益和/或輸出功率；

所述后向拉曼泵浦單元（24）輸出拉曼泵浦光，用于對所述遠程增益單元（4）輸出的信號光進行反向分布式拉曼放大；

所述旁路遠程泵浦單元（25）用于提供可到達所述遠程增益單元（4）的遠程泵浦光，所述遠程增益單元（4）利用來自所述旁路遠程泵浦單元（25）的遠程泵浦光對信號光進行放大；

所述光放大組件（2）還包括至少一個旁路拉曼泵浦單元（26），所述旁路拉曼泵浦單元（26）與所述旁路遠程泵浦單元（25）和所述遠程增益單元（4）之間的傳輸光纖光耦合連接，且所述旁路拉曼泵浦單元（26）與所述旁路遠程泵浦單元（25）一一對應設置；

所述旁路拉曼泵浦單元（26）輸出拉曼泵浦光，用于對所述旁路遠程泵浦單元（25）輸出的遠程泵浦光進行同向分布式拉曼放大；

所述光功率放大器（22）與所述光纖水聽器陣列（3）之間的傳輸光纖10a的長度為L1，所述光纖水聽器陣列（3）與所述遠程增益單元（4）之間的傳輸光纖10b的長度為L2，所述遠程增益單元（4）與所述光前置放大器（23）之間的傳輸光纖10c的長度為L3，所述旁路拉曼 泵浦單元（26）與所述遠程增益單元（4）之間的傳輸光纖10d的長度為L4，則滿足如下關系：

L1=L2+L3，且L2≥0；L4=L3；

所述光放大組件（2）與所述光發射機（1）和所述光接收機（5）位于同一干端，所述控制單元（21）設置于所述光功率放大器（22）和所述光前置放大器（23）之間；

所述旁路拉曼泵浦單元（26）包括二階拉曼泵浦激光源組、三階拉曼泵浦激光源組中的一種或多種；

所述光放大組件（2）還包括前向拉曼泵浦單元（27），所述前向拉曼泵浦單元（27）與所述光功率放大器（22）和所述光纖水聽器陣列（3）之間的傳輸光纖光耦合連接，用于對所述光功率放大器（22）輸出的信號光進行同向分布式拉曼放大；

所述控制單元（21）還用于配置所述前向拉曼泵浦單元（27）的輸出功率；

所述前向拉曼泵浦單元（27）包括二階拉曼泵浦激光源組、三階拉曼泵浦激光源組中的一種或多種；

所述后向拉曼泵浦單元（24）包括二階拉曼泵浦激光源組、三階拉曼泵浦激光源組中的一種或多種。

2.如權利要求1所述的無中繼傳輸系統，其特征在于，所述旁路拉曼泵浦單元（26）包括一階拉曼泵浦激光源組。