一种增益平坦的As-S光纤拉曼放大器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种增益平坦的As-S光纤拉曼放大器，连接于光发送机和光接收机之间，包括第一连续泵浦激光器、复用器、光隔离器、光纤光栅、第二连续泵浦激光器、合波器和解复用器，光发送机和光接收机分别设置为多个，多个光发送机通过多根第一光纤均与复用器相接，第一连续泵浦激光器通过第二光纤与复用器连接，复用器的输出端通过第三光纤与光隔离器连接，光隔离器通过第四光纤与光纤光栅相连，光纤光栅的输出端通过第五光纤连接有合波器，第二连续泵浦激光器与合波器相接，合波器输出端通过第三光纤连接解复用器，解复用器通过多根第六光纤与多个光接收机相连。本实用新型结构简单，能够实现高增益且增益平坦输出，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
【专利说明】一种增益平坦的As-S光纤拉曼放大器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光通信【技术领域】，特别是一种增益平坦的As-S光纤拉曼放大器。【背景技术】
[0002]在光纤通信系统中，即使单模光纤在1550nm的衰减系数仅为0.20dB/km,光信号在光纤中经过长距离传输并在与其他器件之间的连接处也会引起光信号能量的损耗。因此，为了解决由于光纤衰减对光源和光接收机之间光纤长度的限制问题，一般每隔40?60km必须对光信号进行放大处理,来补偿光信号的传输损耗和延长光源和光接收机之间的距离，实现长距离或超长距离的光纤传输。
[0003]在光放大器出现之前，解决信号光放大问题的办法是采用传统的光电中继。光电中继放大光信号的过程是:首先将光信号转化为电信号，然后对电信号进行放大，最后将放大的电信号转换为光信号并送入光纤中进行传输。光电中继器是一个既光-电-光(0-E-0)转换和信号处理(再定时、再整形和再放大)功能为一体的设备，其结构复杂，费用昂贵且可靠性差。为了彻底解决光电中继器存在的这些先天缺陷，人们研究了能够直接放大光信号且体积紧凑、结构简单的光放大器。光放大器是一个模拟光学器件，其输入和输出信号相同，仅仅放大光强和附加噪声，且具有简单和透明的特性，即在保持传输信号的形式，同时放大密集波分复用系统中多个业务不同的信号光。
[0004]而在现有的光纤放大器中，常用的掺杂光纤放大器(如掺铒光纤放大器)的放大波长范围仅为C波段35nm (1530?1565nm)，并且其输出信号光噪声指数较高、输出增益较低、增益平坦度较差。而As-S光纤拉曼放大器只要选择合适的泵浦激光器波长，就可以实现任意波段特别是C波段的宽带放大，并且其输出增益高、增益平坦度好、响应时间快、饱和输出功率大且噪声指数低，这对密集波分复用系统扩容升级，降低成本和增加业务等具有十分重要的技术经济价值。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是要提供一种增益平坦的As-S光纤拉曼放大器，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，输出增益高，增益平坦度好，响应时间快，饱和输出功率大，噪声指数低且易于耦合，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0006]为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的:
[0007]—种增益平坦的As-S光纤拉曼放大器，连接于光发送机和光接收机之间，包括第一连续泵浦激光器、复用器、光隔离器、光纤光栅、第二连续泵浦激光器、合波器和解复用器，所述光发送机和光接收机分别设置为多个，多个光发送机的输出端对应地通过多根第一光纤与所述复用器的输入端相接，所述第一连续泵浦激光器的输出端通过第二光纤与所述复用器的输入端相接，所述复用器的输出端通过第一段第三光纤连接光隔离器的输入端，所述光隔离器的输出端通过第四光纤连接光纤光栅的输入端，所述光纤光栅输出端经第五光纤与所述合波器的输入端相接，所述第二连续泵浦激光器的输出端通过第二段第二光纤与所述合波器的输入端相接，所述合波器的输出端通过第二段第三光纤连接解复用器的输入端，所述解复用器输出端通过多根第六光纤与多个光接收机相连；所述多个光发送机的中心波长各不相同且多个光发送机中任意一个的中心波长λ i均大于所述第一连续泵
浦激光器的中心波长λ 1P和所述第二连续泵浦激光器的中心波长λ2ρ，且
【权利要求】
1.一种增益平坦的As-S光纤拉曼放大器，连接于光发送机(I)和光接收机(14)之间，其特征在于，包括第一连续泵浦激光器(2)、复用器(3)、光隔离器(4)、光纤光栅(5)、第二连续泵浦激光器(11)、合波器(12)和解复用器(13)，所述光发送机(I)和光接收机(14)分别设置为多个，多个光发送机(I)的输出端对应地通过多根第一光纤(6)与所述复用器(3)的输入端相接，所述第一连续泵浦激光器(2 )的输出端通过第二光纤(7 )与所述复用器(3 )的输入端相接，所述复用器(3)的输出端通过第一段第三光纤(8)连接光隔离器(4)的输入端，所述光隔离器(4)的输出端通过第四光纤(9)连接光纤光栅(5)的输入端，所述光纤光栅(5)输出端经第五光纤(10)与所述合波器(12)的输入端相接，所述第二连续泵浦激光器(11)的输出端通过第二段第二光纤(15)与所述合波器(12)的输入端相接，所述合波器(12)的输出端通过第二段第三光纤(16)连接解复用器(13)的输入端，所述解复用器(13)输出端通过多根第六光纤(17)与多个光接收机(14)相连；所述多个光发送机(I)的中心波长各不相同且多个光发送机(I)中任意一个的中心波长λ i均大于所述第一连续泵浦激光器(2)的中心波长λ 1P和所述第二连续泵浦激光器(11)的中心波长λ2Ρ，且1/λ1p-1/λi的取
值范围为280cm 1~344cm -1,1/λ2p-1/λi的取值范围为344cm -~408cm -1其中，i为信道数且
I的取值为I~N, N为信号光总数且为整数。
2.根据权利要求1所述的增益平坦的As-S光纤拉曼放大器，其特征在于:所述多个光发送机(I)中任意一个的中心波长Xi与所述第一连续泵浦激光器(2)的中心波长λ 1P满足频移计算公式Av=(IMip)-(IMi),其中，Λν为频移量且Λν的取值范围为280CHT1~344cm 1O
3.根据权利要求1所述的增益平坦的As-S光纤拉曼放大器，其特征在于:所述多个光发送机(I)中任意一个的中心波长Xi与所述第二连续泵浦激光器(11)的中心波长λ 2P满足频移计算公式Λ V=(IZ^2p)-(IMi),其中，Λ V为频移量且Λ V的取值范围为344cm 1 ~408cm、
4.根据权利要求1所述的增益平坦的As-S光纤拉曼放大器，其特征在于:所述光纤光栅(5)中心波长与第一连续泵浦激光器(2)中心波长相同。
5.根据权利要求1所述的增益平坦的As-S光纤拉曼放大器，其特征在于:所述第一段第三光纤(8)和第二段第三光纤(16)均为As-S高非线性光纤，所述As-S高非线性光纤的拉曼增益谱在280CHT1~408CHT1的频移范围内归一化拉曼增益系数取值范围为IX 10_12m/W ~I X l(Tnm/W。
6.根据权利要求1所述的增益平坦的As-S光纤拉曼放大器，其特征在于:所述第一段第三光纤(8)的有效作用长度Leff与所述第二段第三光纤(16)的有效作用长度Leff,满足计算公式 JkPp(O)LeW Pp' (O)Leff' ] = 0，其中，Leff = l-e_aL/ a、Leff' = l_e-aL, /a，L、L'分别为第一段第三光纤(8)和第二段第三光纤(16)实际长度，e为自然对数，a为泵浦光衰减系数，k为第一段第三光纤(8)频移范围为280CHT1~344CHT1内的拉曼增益效率拟合直线斜率且取值为1.391 X 10_13m.cm/ff, k'为第二段第三光纤(16)频移范围为344cm—1~408CHT1内的拉曼增益效率拟合直线斜率且取值为-1.185X 10_13m.cm/ff, Pp(O)为所述第一连续泵浦激光器(2)在第一段第三光纤(8)输入端的功率，Pp' (O)为所述第二连续泵浦激光器(11)在第二段第三光纤(16)输入端的功率。
【文档编号】G02F1/39GK203661068SQ201420009098
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】王沛, 赵云, 宁博, 向红丽, 左旭, 姜小波, 冷斌 申请人:西安邮电大学