一种远程放大器的光学结构的制作方法

本实用新型涉及光通信技术领域，尤其是适合用于无中继光传输系统中同纤远程放大器，可以提高远程放大器的增益。

背景技术：

在海底传输或陆地上的特殊应用场合，由于自然条件限制，无法在传输链路中建立有源中继及监控系统；或者使用有源中继后的运营和维护费用让运营商无法承受，这时就必须要增大单跨无中继传输距离。无中继传输距离最主要的受限因素：信号功率受限(接收端信号功率太低，无法满足接收机的最低灵敏度要求)，光信噪比(osnr)受限，色散受限和非线性受限(例如受激拉曼散射srs，受激布里渊散射sbs等)。

远程放大器置于传输线路中间，用于放大小信号，提高接收端的光信噪比，提高接收机灵敏度。远程放大器的泵浦光需要通过一段传输光纤送至远程放大器。传输光纤长度过长，送至远程放大器的光功率很小，在远程放大器中产生的增益就小；传输光纤长度过短，虽然到达远程放大器的泵浦光功率比较大，但是对无中继传输系统的距离的延长效果有限，所以需要设想各种办法提高远程放大器的增益，其中之一就是进一步提高远程端的泵浦功率，但是当泵浦功率超过1w的时候，通常会在光纤中产生严重的自发拉曼激射，对传输信号造成干扰，导致系统出现误码。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种远程放大器的光学结构，尤其适用于同纤远程放大的情况，在不增加远程泵浦功率的情况下，可大大的提高远程光放大器的增益，延长该放大器与接收端之间的距离，进而延长无中继传输系统的传输距离，不仅提高了泵浦使用效率，而且节省了系统成本。

本实用新型采用的技术方案是：

一种远程放大器的光学结构，包括：输入端口、第一反射器、第一合波器、第一掺铒光纤、第二合波器、隔离器、第三合波器、第二掺铒光纤、第二反射器、第四合波器及输出端口；

所述输入端口接第一反射器的一端，第一反射器的另一端接第一合波器的信号端，第一合波器的反射端接第四合波器的反射端；第一合波器的公共端接第一掺铒光纤的一端，第一掺铒光纤的另一端接第二合波器的公共端；第二合波器的反射端接第三合波器的反射端，第二合波器的信号端接隔离器的输入端，隔离器的输出端接第三合波器的信号端，第三合波器的公共端接第二掺铒光纤的一端，第二掺铒光纤的另一端接第二反射器的一端，第二反射器的另一端接第四合波器的信号端，第四合波器的公共端接信号输出端。

进一步地，第一反射器和第二反射器的反射中心波长为1535nm,反射率为95％，3db带宽为1nm。

进一步地，远程放大器放大的信号波长范围为1570～1605nm；

进一步地，第一掺铒光纤与第二掺铒光纤为l波段掺铒光纤，在1530nm处的吸收效率为27～33db/m,铒纤长度均为5m。

进一步地，第一合波器的反射端与第四合波器的反射端直接连接。

进一步地，第二合波器的反射端与第三合波器的反射端直接连接。

更进一步地，该远程放大器结构适合于同纤传输的无中继传输系统。

本实用新型的优点：本实用新型的远程放大器可以用于同纤遥泵的应用场合，在不增加远程泵浦功率的情况下，可大大的提高远程光放大器的增益，延长该放大器与接收端(泵浦光源)之间的距离，进而延长无中继传输系统的传输距离，不仅提高了泵浦使用效率，而且节省了系统成本。该远程放大器置于距离接收端一定距离的地方，不需要供电，具有效率高，成本低的特点，可大大提高无中继系统的传输距离。

附图说明

图1为本实用新型的结构组成示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型提出的一种远程放大器的光学结构，包括：输入端口(1)、第一反射器(2)、第一合波器(3)、第一掺铒光纤(4)、第二合波器(5)、隔离器(6)、第三合波器(7)、第二掺铒光纤(8)、第二反射器(9)、第四合波器(10)及输出端口(11)；

所述输入端口(1)接第一反射器(2)的一端，第一反射器(2)的另一端接第一合波器(3)的信号端，第一合波器(3)的反射端接第四合波器(10)的反射端；第一合波器(3)的公共端接第一掺铒光纤(4)的一端，第一掺铒光纤(4)的另一端接第二合波器(5)的公共端；第二合波器(5)的反射端接第三合波器(7)的反射端，第二合波器(5)的信号端接隔离器(6)的输入端，隔离器(6)的输出端接第三合波器(7)的信号端，第三合波器(7)的公共端接第二掺铒光纤(8)的一端，第二掺铒光纤(8)的另一端接第二反射器(9)的一端，第二反射器(9)的另一端接第四合波器(10)的信号端，第四合波器(10)的公共端接信号输出端(11)。

该远程放大器可用于l波段光放大器；可应用于同纤遥泵的应用场合；

输入信号光从输入端口1进入；泵浦光经过一段传输光纤从输出端口11进入，输出端口11还作为放大后的信号光的输出端口；

对于l波段输入信号光，其波长范围为1570～1605nm，泵浦激光器发出的泵浦光波长1480nm；在掺铒光纤4和掺铒光纤8中对信号光起到放大作用；

第一合波器3用于合波输入的信号光和泵浦光，泵浦光是从第四合波器10的公共端进入，通过第四合波器10的反射端与第一合波器3的反射端直接相连，将泵浦光送入第一合波器3，进而通过第一合波器3的公共端送入第一掺铒光纤4；由此，构成第一段掺铒光纤前向泵浦方式，其作用是降低放大器的噪声系数。

第一掺铒光纤4为l波段掺铒光纤，在1530nm处的吸收效率为27～33db/m，光纤长度为5m；第二掺铒光纤8为l波段掺铒光纤，在1530nm处的吸收效率为27～33db/m，光纤长度为5m；

第一反射器2用于反射第一段掺铒光纤的反向的自发辐射光(ase)，第一反射器2采用反射中心波长为1535nm的光纤光栅，其3db带宽为1nm，反射率大于90％；第一反射器2能将反向传输的ase光反馈回第一掺铒光纤4，进一步形成波长更长的l波段信号光，可提高第一段掺铒光纤4的增益；

第二合波器的反射端与第三合波器的反射端直接连接，目的是将第一段掺铒光纤未利用的泵浦光导入到第二段掺铒光纤中对第二段掺铒光纤进行泵浦；

第二反射器9的反射中心波长为1535nm,其3db带宽为1nm,反射率大于90％。其作用是反射在第二段掺铒光纤8中形成的正向ase光，使其再次进入第二段掺铒光纤8，被泵浦光放大到到更长的波长，信号光两次经过掺铒光纤可提高在第二段掺铒光纤中的增益。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种远程放大器的光学结构，其特征在于，包括：输入端口(1)、第一反射器(2)、第一合波器(3)、第一掺铒光纤(4)、第二合波器(5)、隔离器(6)、第三合波器(7)、第二掺铒光纤(8)、第二反射器(9)、第四合波器(10)及输出端口(11)；

所述输入端口(1)接第一反射器(2)的一端，第一反射器(2)的另一端接第一合波器(3)的信号端，第一合波器(3)的反射端接第四合波器(10)的反射端；第一合波器(3)的公共端接第一掺铒光纤(4)的一端，第一掺铒光纤(4)的另一端接第二合波器(5)的公共端；第二合波器(5)的反射端接第三合波器(7)的反射端，第二合波器(5)的信号端接隔离器(6)的输入端，隔离器(6)的输出端接第三合波器(7)的信号端，第三合波器(7)的公共端接第二掺铒光纤(8)的一端，第二掺铒光纤(8)的另一端接第二反射器(9)的一端，第二反射器(9)的另一端接第四合波器(10)的信号端，第四合波器(10)的公共端接信号输出端(11)。

2.如权利要求1所述的一种远程放大器的光学结构，其特征在于，

第一反射器(2)和第二反射器(9)的反射中心波长为1535nm,反射率为95％，3db带宽为1nm。

3.如权利要求1所述的一种远程放大器的光学结构，其特征在于，

远程放大器放大的信号波长范围为1570～1605nm。

4.如权利要求1所述的一种远程放大器的光学结构，其特征在于，

第一掺铒光纤(4)与第二掺铒光纤(8)采用l波段掺铒光纤，在1530nm处的吸收效率为27～33db/m，铒纤长度均为5m。

5.如权利要求1所述的一种远程放大器的光学结构，其特征在于，第一合波器(3)的反射端与第四合波器(10)的反射端直接连接。

6.如权利要求1所述的一种远程放大器的光学结构，其特征在于，第二合波器(5)的反射端与第三合波器(7)的反射端直接连接。

7.如权利要求1所述的一种远程放大器的光学结构，其特征在于，适合同纤传输的无中继遥泵系统。

技术总结
本实用新型提供一种远程放大器的光学结构，包括输入端口接第一反射器的一端，第一反射器的另一端接第一合波器的信号端，第一合波器的反射端接第四合波器的反射端；第一合波器的公共端接第一掺铒光纤的一端，第一掺铒光纤的另一端接第二合波器的公共端；第二合波器的反射端接第三合波器的反射端，第二合波器的信号端接隔离器的输入端，隔离器的输出端接第三合波器的信号端，第三合波器的公共端接第二掺铒光纤的一端，第二掺铒光纤的另一端接第二反射器的一端，第二反射器的另一端接第四合波器的信号端，第四合波器的公共端接信号输出端。本实用新型适用于同纤远程放大的情况，在不增加远程泵浦功率的情况下，可有效提高远程光放大器的增益。

技术研发人员：迟荣华;田婧妍
受保护的技术使用者：无锡瀚诺光电科技有限公司
技术研发日：2019.12.17
技术公布日：2020.05.05