一種具有大增益控制範圍的拉曼光纖放大器的製作方法

2023-04-25 06:25:16

專利名稱：一種具有大增益控制範圍的拉曼光纖放大器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於通信領域，特別涉及一種具有大增益控制範圍的拉曼光纖放大器。
技術背景 分布式拉曼光纖放大器因為可以改善噪聲，靈活的增益波段和超寬的增益帶寬，且採用傳輸光纖作為增益介質等優點，已經在通信系統中廣泛使用。以往的分布式拉曼光纖放大器由於輸入功率比較小，其工作範圍均在小信號線性放大區，多採用恆定泵浦功率輸出模式。目前因為雲計算、高清視頻以及3D遊戲等應用對帶寬的要求越來越高，通信系統中的波長數目也越來越多，從而進入拉曼光纖放大器的功率也提高許多，使拉曼光纖放大器的工作範圍超出小信號線性放大區，以往的恆定泵浦功率輸出模式的拉曼光纖放大器已滿足不了系統的需求，從而就要求對拉曼光纖放大器的增益精確控制。在目前的分布式拉曼光纖放大器中，一般通過探測工作帶寬外的ASE(amplIifiedspontaneous emission :放大自發福射)功率來控制拉曼光纖放大器的增益。現有的拉曼光纖放大器光路設計中，通過在拉曼光纖放大器的主光路上用分光耦合器分光，在分光耦合器的小端輸出光路上，使用帶通濾波器將信號工作帶寬和非工作帶寬分開。再通過帶外ASE探測器探測非工作帶寬的ASE功率。非工作帶寬的ASE功率相對信號功率要小的多，特別是非工作帶寬的ASE探測波長範圍比較小時，如果使用分光耦合器，則會對工作帶寬外的ASE功率帶來額外較大的差損，例如如果採用10%的分光耦合器，則帶來IOdB的差損，此時限制了工作帶寬外的ASE功率的探測精度，從而影響拉曼光纖放大器的增益控制範圍。
發明內容本實用新型的目的就是克服現有技術存在的問題和不足，提供一種具有較大增益控制範圍的拉曼光纖放大器。本實用新型採用的技術方案是一種具有大增益控制範圍的拉曼光纖放大器，其包括有泵浦雷射器組、泵浦信號合波器、控制單元、第一光探測器、第二光探測器、帶外ASE濾波器、分光耦合器、信號濾波器；所述第一光探測器、第二光探測器與控制單元相連，控制單元信號輸出端連接泵浦雷射器組；所述泵浦信號合波器的透射端與帶外ASE濾波器的公共端相連；帶外ASE濾波器的帶外ASE輸出端與第一光探測器相連，複合光信號輸出端與分光耦合器的公共端相連；分光耦合器的小端和信號濾波器的輸入端相連；信號濾波器的輸出端與第二光探測器相連。所述信號濾波器和帶外ASE濾波器可以採用帶通濾波器。所述信號濾波器的工作寬帶為拉曼光纖放大器工作波段。所述帶外ASE濾波器的工作寬帶採用濾除拉曼光纖放大器信號光的工作波段。本實用新型具有以下優點和積極效果本實用新型採用在拉曼光纖放大器的主光路上直接使用帶通濾波器，能夠有效提高拉曼光纖放大器工作帶寬外ASE功率的探測精度，從而提高拉曼光纖放大器的增益控制範圍。

圖I、本實用新型的拉曼光纖放大器結構圖；圖2、本實用新型的拉曼光纖放大器應用圖。其中I、DffDM信號組；2、摻鉺光纖放大器EDFA ；3、傳輸光纖；4、泵浦信號合波器；5、泵浦雷射器組；6、帶外ASE濾波器；7、分光稱合器；8、信號濾波器；9、第一光探測器；10、第二光探測器；11、控制單元。
具體實施方式
以下結合附圖和實例對本實用新型做進一步說明結合圖I和圖2所不，DWDM信號組的輸出光經摻鉺光纖放大器EDFA 2放大後，再經過傳輸光纖3進入喇曼光纖放大器，傳輸光纖3與泵浦信號合波器4的公共端相連，泵浦雷射器組5的輸出端與泵浦信號合波器4的泵浦端相連，泵浦信號合波器4的透射端與帶外ASE濾波器6的公共端相連,帶外ASE濾波器6將輸入光分為帶外光信號和複合光信號，帶外光信號即用於控制拉曼放大器增益運算的帶外ASE光，複合光信號即帶內的信號光、帶內的ASE光及部分非用於拉曼放大器增益運算的帶外ASE光。帶外ASE濾波器6的帶外ASE輸出端與第一光探測器9相連,復用光信號輸出端與分光I禹合器7的公共端相連。我們可以使用帶外ASE濾波器6的反射端做為帶外ASE輸出端，該反射端與第一光探測器9相連，此時帶外ASE濾波器6的反射端為用於控制拉曼放大器增益運算的帶外ASE輸出端，帶外ASE濾波器6的透射端為複合光信號輸出端。帶外ASE濾波器6的透射端與分光耦合器7的公共端相連，分光耦合器7的大端連接輸出拉曼光纖放大器的輸出光纖，分光耦合器7的小端和信號濾波器8的輸入端相連,信號濾波器8的輸出端與第二光探測器10相連。控制單元11通過第一光探測器9和第二光探測器10的探測值來控制拉曼放大器的增益。信號濾波器8的工作帶寬為拉曼光纖放大器工作波段，其作用是用於有效抑制拉曼光纖放大器工作帶寬外的ASE光，使信號光探測更精確。我們也可以採用帶外ASE濾波器6的透射端做為帶外ASE輸出端，使帶外ASE濾波器6的透射端為用於控制拉曼放大器增益運算的帶外ASE輸出端，帶外ASE濾波器6的反射端為複合光信號輸出端。此時帶外ASE濾波器6的透射端與第一光探測器9相連,其反射端與分光耦合器7的公共端相連。採用本實用新型上述實施例，在拉曼光纖放大器的主光路上，利用一個帶通濾波器將信號按拉曼光纖放大器工作帶寬和非拉曼光纖放大器工作帶寬分開，通過直接探測非拉曼光纖放大器工作帶寬ASE功率達到控制拉曼光纖放大器增益的效果。雖然本實用新型已經詳細地示出並描述了一個相關的特定的實施例參考，但本領域的技術人員能夠應該理解，在不背離本發明的精神和範圍內可以在形式上和細節上作出
各種改變。這些改變都將落入本發明的權利要求所要求的保護範圍。
權利要求1.一種具有大增益控制範圍的拉曼光纖放大器，其特徵在於包括有泵浦雷射器組(5)、泵浦信號合波器(4)、控制單元(11)、第一光探測器(9)、第二光探測器(10)、帶外ASE濾波器(6)、分光耦合器(7)、信號濾波器； 所述第一光探測器(9)、第二光探測器(10)與控制單元(11)相連，控制單元(11)信號輸出端連接泵浦雷射器組(5)； 所述泵浦信號合波器(4)的透射端與帶外ASE濾波器(6)的公共端相連；帶外ASE濾波器(6)的帶外ASE輸出端與第一光探測器(9)相連,其複合光信號輸出端與分光f禹合器(7)的公共端相連；分光耦合器(7)的小端和信號濾波器(8)的輸入端相連；信號濾波器(8)的輸出端與第二光探測器(10)相連。
2.如權利要求I所述的一種具有大增益控制範圍的拉曼光纖放大器，其特徵在於 所述信號濾波器(8)和帶外ASE濾波器(6)可以採用帶通濾波器。
3.根據權利要求2所述的一種具有大增益控制範圍的拉曼光纖放大器，其特徵在於 所述信號濾波器(8)的工作寬帶為拉曼光纖放大器工作波段。
4.根據權利要求2所述的一種具有大增益控制範圍的拉曼光纖放大器，其特徵在於 所述帶外ASE濾波器(6)的工作寬帶採用濾除拉曼光纖放大器信號光的工作波段。
專利摘要本實用新型公開了一種具有大增益控制範圍的拉曼光纖放大器，包括有泵浦雷射器組、泵浦信號合波器、控制單元、第一光探測器、第二光探測器，所述控制單元信號輸出端連接泵浦雷射器組，泵浦信號合波器的透射端與帶外ASE濾波器的公共端相連，帶外ASE濾波器的帶外ASE輸出端與第一光探測器相連；帶外ASE濾波器的複合光信號輸出端與分光耦合器的公共端相連，分光耦合器的小端和信號濾波器的輸入端相連，信號濾波器的輸出端與第二光探測器相連；第一光探測器、第二光探測器與控制單元相連。採用本實用新型結構能夠有效提高拉曼光纖放大器工作帶寬外ASE功率的探測精度，從而提高拉曼光纖放大器的增益控制範圍。
文檔編號H04B10/17GK202513934SQ201220108598
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月21日 優先權日2012年3月21日
發明者樂孟輝, 於春平, 付成鵬, 江毅, 陶金濤 申請人:武漢光迅科技股份有限公司