专利名称：喇曼光纤放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及光通信领域应用器件，特别是一种喇曼光纤放大器。
背景技术：
喇曼光纤放大器是实现高速率、大容量、长距离光纤通信系统的关键技术。喇曼光纤放大器增益介质为信道传输光纤，不需要特殊的传输介质；其放大波长仅取决于泵浦波长，可放大任意通信窗口的信号；优化配置不同泵浦波长和泵浦功率，即可实现宽频带平坦放大；其分布放大特性噪声低，可提高系统功率余量，提高信号速率和传输距离，还可解决多信道、长距离传输的非线性损伤。但是，成本问题一直是阻碍喇曼光纤放大器在更多光通信领域应用的制约因素。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有优越性价比的喇曼光纤放大器，以推动喇曼光纤放大器在更多光通信领域的应用。
本发明所采用的技术方案如下由四个不同输出波长的喇曼光纤激光器模块、三个不同输入通道中心波长的泵浦光波分复用器以及泵浦光隔离器组成。其中喇曼光纤激光器模块作为泵浦激光器模块，通过泵浦光波分复用器和泵浦光隔离器注入泵浦/信号波分复用器，再经泵浦/信号波分复用器输出端注入传输光纤，对经信号光隔离器的C+L带信号光进行喇曼放大。
本发明是一种全新的喇曼光纤放大器，采用1342nm Nd:YVO4固体激光器泵浦的喇曼光纤激光器模块作为喇曼光纤放大器的泵浦激光器模块。该泵浦激光器模块方案综合了常规双包层光纤激光器泵浦的喇曼光纤激光器和激光二极管泵浦源的优点，输出功率高、偏振度低、稳定性高，具有优越的性价比。通过提高808nm LD泵浦功率，改进系统散热机制，可以进一步提高1342nm固体激光器的输出功率，进而大幅提升14xxnm泵浦功率，克服14xxnm LD泵浦源功率低的缺陷，同时结合高增益非线性喇曼光纤，为得到高增益FRA提供了保障。相对高饱和增益EDFA，在基本持平的成本开销的情况下具有更宽的增益带宽、更快的响应速率以及更为灵活的配置方式。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中喇曼光纤激光器模块1、2、3、4的结构示意图。
图3是图2中喇曼谐振器的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。
本发明的结构如图1所示由四个不同输出波长的喇曼光纤激光器模块、三个不同输入通道中心波长的泵浦光波分复用器以及泵浦光隔离器8组成。其中喇曼光纤激光器模块1、2、3、4作为泵浦激光器模块，通过泵浦光波分复用器9、10、11和泵浦光隔离器8注入泵浦/信号波分复用器7，再经泵浦/信号波分复用器7输出端注入传输光纤6，对经信号光隔离器5的C+L带信号光进行喇曼放大。
上述喇曼光纤激光器模块1、2、3、4的输出波长是14xxnm范围内的波长，例如，分别是1425、1438、1455、1490nm，这四种波长可以实现光信号在C+L带80nm范围内的平坦增益。泵浦光波分复用器9、10、11的输入通道中心波长分别是1455nm/1490nm、1470nm/1430nm、1438nm/1425nm，其中，泵浦光波分复用器9、10输入通道带宽不小于10nm，泵浦光波分复用器11输入通道带宽不小于40nm。泵浦光隔离器8是14xxnm光隔离器。
图1中序号5是信号光隔离器，其作用是可防止斯托克斯光对信号激光光源的影响。泵浦/信号波分复用器7可采用14xxnm/15xxnm高功率损伤阈值波分复用器。泵浦光隔离器8可防止剩余反射对泵浦激光器的影响。
喇曼光纤激光器模块已由本申请人申报了发明专利(专利申请号200410013020.9)，其结构如图2所示包括1342nm固体激光器、喇曼谐振器、LD驱动器、TEC驱动器、光功率监测单元、微控制系统和分路器，它们集成为全固体结构的模块中。其中1342nm的固体激光器的输出单模光纤与喇曼谐振器的输入单模光纤通过熔融焊接方法连接；喇曼谐振器的输出单模光纤与分路器的输入单模光纤通过熔融焊接方法连接；LD驱动器输出端、TEC驱动器输出端与1342nm固体激光器电气连接，并且，前两者输入端与微控制系统电气连接。
图3中序号12、14是光纤光栅(FBG)，其作用是与喇曼频移光纤13共同构成喇曼谐振器。光纤光栅12、14具有一致的中心波长，其数值决定了喇曼光纤激光器模块1、2、3、4的输出波长。
本发明的工作过程简述如下。
1.外部控制系统开启喇曼光纤激光器模块1、2、3、4等四个14xxnm泵浦激光器模块，并分别设定各泵浦激光器模块地输出泵浦光功率；2.喇曼光纤激光器模块1、2输出的泵浦光经泵浦光波分复用器10合波输出；喇曼光纤激光器模块3、4泵浦光经泵浦光波分复用器9合波输出；泵浦光波分复用器9、10输出泵浦光再经泵浦光波分复用器11合波输出，得到四个不同波长和功率的泵浦合波光；3.泵浦光波分复用器11输出的泵浦光经泵浦光隔离器8、泵浦/信号波分复用器7后反向注入信号传输光纤6；4.信号光经信号光隔离器5后在传输光纤6内被注入的泵浦光喇曼放大；5.被放大的信号光经泵浦/信号波分复用器7从信号光端口输出，获得经喇曼放大的光信号，实现C+L带信号光的放大。
权利要求
1.喇曼光纤放大器，其特征是由四个不同输出波长的喇曼光纤激光器模块、三个不同输入通道中心波长的泵浦光波分复用器以及泵浦光隔离器(8)组成，其中喇曼光纤激光器模块(1)、(2)、(3)、(4)作为泵浦激光器模块，通过泵浦光波分复用器(9)、(10)、(11)和泵浦光隔离器(8)注入泵浦/信号波分复用器(7)，再经泵浦/信号波分复用器(7)输出端注入传输光纤(6)，对经信号光隔离器(5)的C+L带信号光进行喇曼放大。
2.根据权利要求1所述的喇曼光纤放大器，其特征是喇曼光纤激光器模块(1)、(2)、(3)、(4)的输出波长是14xxnm。
3.根据权利要求2所述的喇曼光纤放大器，其特征是喇曼光纤激光器模块(1)、(2)、(3)、(4)的输出波长分别是1425、1438、1455、1490nm。
4.根据权利要求1所述的喇曼光纤放大器，其特征在于所述的泵浦光波分复用器(9)、(10)、(11)的输入通道中心波长分别是1455nm/1490nm、1470nm/1430nm、1438nm/1425nm，其中，泵浦光波分复用器(9)、(10)输入通道带宽不小于10nm，泵浦光波分复用器(11)输入通道带宽不小于40nm。
5.根据权利要求4所述的喇曼光纤放大器，其特征在于所述的泵浦光隔离器(8)是14xxnm光隔离器。
全文摘要
本发明是一种喇曼光纤放大器，其由四个不同输出波长的喇曼光纤激光器模块、三个不同输入通道中心波长的泵浦光波分复用器以及泵浦光隔离器(8)组成，其中喇曼光纤激光器模块(1)、(2)、(3)、(4)作为泵浦激光器模块，通过泵浦光波分复用器(9)、(10)、(11)和泵浦光隔离器(8)注入泵浦/信号波分复用器(7)，再经泵浦/信号波分复用器(7)输出端注入传输光纤(6)，对经信号光隔离器(5)的C+L带信号光进行喇曼放大。本发明具有稳定可靠的性能、喇曼转换效率高和优越的性价比，以及更宽的增益带宽、更快的响应速率和更为灵活的配置方式。
文档编号H01S3/00GK1564390SQ20041001302
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月12日 优先权日2004年4月12日
发明者张敏明, 刘德明, 王英, 胡必春 申请人:武汉华工飞腾光子科技有限公司