大容量光信号传输装置的制作方法

本实用新型涉及一种光传输系统，尤其涉及一种大容量光信号传输装置。

背景技术：

人类正处于信息化时代，信息量正在高速增长。随着现代通信流量需求的迅速增长，大容量、高比特速率及超长距离的光通信已成为迫切需求。光纤通信系统因其信道容量大、传输速率高、传输距离不受限而备受青睐。随着光纤制作工艺的提高，损耗不断下降，使光纤损耗已接近理论极限，解决了光纤损耗问题。光信号幅度的衰减越来越不成为限制光纤通信系统中继距离的主要制约因素。相反地，在Gb/ s 以上的高速光纤通信系统中，由于各种色散，即群速度色散(GVD)而造成的光脉冲在传播过程中的脉冲展宽却成为限制通信距离的关键制约因素。

技术实现要素：

本实用新型提供一种大容量光信号传输装置，该大容量光信号传输装置信道容量大、传输速率高，不需要中继站，减少了“接力”中损耗，光孤子在传输时，非线性效应抵消了色散，光孤子能保持形状无畸变地沿光纤传输，减少了由于色散引起的损耗，可实现超高速、大容量、超长距离的光通信。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种大容量光信号传输装置，包括依次串联连接的光孤子源、光谱窗、调制器、第一耦合器、第一光放大器、光纤传输单元、自相关仪和解调器，位于第一耦合器和自相关仪之间的光纤传输单元进一步包括依次串联连接的第二光放大器、第二耦合器、第一增益光纤、第三光放大器和第二增益光纤，此第一增益光纤和第二增益光纤均进一步包括位于中心的增益介质纤芯，此增益介质纤芯由内向外依次包覆有玻璃隔离层、荧光材料层和外包层；

所述光谱窗将来自光孤子源的超短光脉冲消啁啾后形成光孤子脉冲，一信号源连接到所述调制器，此调制器将来自信号源的信号加载到来自光谱窗的光孤子脉冲上形成含有信号的光孤子脉冲；

所述第一光放大器的一个输入端接收来自第一耦合器的含有信号的光孤子脉冲，此第一光放大器的另一个输入端连接有泵浦源，用于接收来自泵浦源的泵浦光；

所述自相关仪用于比较光纤输入与输出光脉冲的宽度，并根据比较结果判断光孤子传输是否成功；所述解调器用于从含有信号的光孤子脉冲中提取出原信号。

上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：

1. 上述方案中，所述泵浦源发出的泵浦光波长为980nm或者1480nm。

2. 上述方案中，一功率计连接到所述第二耦合器，用于检测传输中光孤子脉冲功率。

3. 上述方案中，所述纤芯直径为20~25μm。

4. 上述方案中，所述玻璃隔离层、荧光材料层和外包层均为厚度为30~60μm。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1. 本实用新型大容量光信号传输装置，其信道容量大、传输速率高，不需要中继站，减少了“接力”中损耗，光孤子在传输时，非线性效应抵消了色散，光脉冲宽度不会明显加宽，减少了由于色散引起的损耗，可实现超远距离的通信；光孤子脉冲的脉宽很窄，而且重复率高，在传输过程中又无畸变，因此，光纤通信是传输速度超过10 Gb/s的最佳选择，由于光孤子脉冲的脉宽很窄，因此可以同时传输频率非常接近的多路信息；

2. 本实用新型大容量光信号传输装置，其在光孤子源和调制器之间设置有光谱窗，大大降低了光脉冲的啁啾噪声，进一步提高了通讯的传输距离；其次，其第一增益光纤和第二增益光纤均进一步包括位于中心的增益介质纤芯，此增益介质纤芯由内向外依次包覆有玻璃隔离层、荧光材料层和外包层，减少自相位调制引起的光谱展宽，从而保证了输出光脉冲光谱质量，使其光脉冲光波长光谱范围控制在预定范围以内，进一步降低了损耗，提高了通讯的传输距离和容量。

附图说明

附图1为本实用新型大容量光信号传输装置结构示意图；

附图2为附图1的局部结构示意图；

附图3为附图1中增益光纤结构示意图。

以上附图中：1、光孤子源；2、调制器；3、第一耦合器；4、第一光放大器；5、光纤传输单元；6、自相关仪；7、解调器；8、第二光放大器；9、第二耦合器；10、第一增益光纤；11、第三光放大器；12、第二增益光纤；13、增益介质纤芯；14、玻璃隔离层；15、信号源；16、泵浦源；17、功率计；18、光谱窗；19、荧光材料层；20、外包层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例1：一种大容量光信号传输装置，包括依次串联连接的光孤子源1、光谱窗18、调制器2、第一耦合器3、第一光放大器4、光纤传输单元5、自相关仪6和解调器7，位于第一耦合器3和自相关仪6之间的光纤传输单元5进一步包括依次串联连接的第二光放大器8、第二耦合器9、第一增益光纤10、第三光放大器11和第二增益光纤12，此第一增益光纤10和第二增益光纤12均进一步包括位于中心的增益介质纤芯13，此增益介质纤芯13由内向外依次包覆有玻璃隔离层14、荧光材料层18和外包层19；

所述光谱窗18将来自光孤子源1的超短光脉冲消啁啾后形成光孤子脉冲，一信号源15连接到所述调制器2，此调制器2将来自信号源15的信号加载到来自光谱窗18的光孤子脉冲上形成含有信号的光孤子脉冲；

所述第一光放大器4的一个输入端接收来自第一耦合器3的含有信号的光孤子脉冲，此第一光放大器4的另一个输入端连接有泵浦源16，用于接收来自泵浦源16的泵浦光；

所述自相关仪6用于比较光纤输入与输出光脉冲的宽度，并根据比较结果判断光孤子传输是否成功；所述解调器7用于从含有信号的光孤子脉冲中提取出原信号。

一功率计17连接到所述第二耦合器9，用于检测传输中光孤子脉冲功率。

上述纤芯13直径为24μm。上述泵浦源16发出的泵浦光波长为980nm。

实施例2：一种大容量光信号传输装置，包括依次串联连接的光孤子源1、光谱窗18、调制器2、第一耦合器3、第一光放大器4、光纤传输单元5、自相关仪6和解调器7，位于第一耦合器3和自相关仪6之间的光纤传输单元5进一步包括依次串联连接的第二光放大器8、第二耦合器9、第一增益光纤10、第三光放大器11和第二增益光纤12，此第一增益光纤10和第二增益光纤12均进一步包括位于中心的增益介质纤芯13，此增益介质纤芯13由内向外依次包覆有玻璃隔离层14、荧光材料层18和外包层19；

所述光谱窗18将来自光孤子源1超短光脉冲消啁啾后形成光孤子脉冲，一信号源15连接到所述调制器2，此调制器2将来自信号源15的信号加载到来自光谱窗18的光孤子脉冲上形成含有信号的光孤子脉冲；

所述第一光放大器4的一个输入端接收来自第一耦合器3的含有信号的光孤子脉冲，此第一光放大器4的另一个输入端连接有泵浦源16，用于接收来自泵浦源16的泵浦光；

所述自相关仪6用于比较光纤输入与输出光脉冲的宽度，并根据比较结果判断光孤子传输是否成功；所述解调器7用于从含有信号的光孤子脉冲中提取出原信号。

上述泵浦源16发出的泵浦光波长为1480nm。

一功率计17连接到所述第二耦合器9，用于检测传输中光孤子脉冲功率。

上述纤芯13直径为25μm；上述玻璃隔离层14厚度为38μm；上述荧光材料层19厚度为50μm；上述外包层20均为厚度为50μm。

采用上述大容量光信号传输装置时，其信道容量大、传输速率高，不需要中继站，减少了“接力”中损耗，光孤子在传输时，非线性效应抵消了色散，光脉冲宽度不会明显加宽，减少了由于色散引起的损耗，可实现超远距离的通信；光孤子脉冲的脉宽很窄，而且重复率高，在传输过程中又无畸变，因此，光纤通信是传输速度超过10 Gb/s的最佳选择，由于光孤子脉冲的脉宽很窄，因此可以同时传输频率非常接近的多路信息；其次，其在光孤子源和调制器之间设置有光谱窗，大大降低了光脉冲的啁啾噪声，进一步提高了通讯的传输距离。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。