一種分布式光纖拉曼放大器的制造方法
【專利摘要】本實用新型為一種分布式光纖拉曼放大器，光信號經光纖隔離器進入傳輸光纖，傳輸光纖末端連接波分復用器的輸入端，波分復用器的泵浦信號輸入端連接拉曼泵浦激光器。波分復用器信號公共端的輸出為本分布式光纖拉曼放大器的輸出，輸出放大的光信號。在本放大器的傳輸光纖中插入1或2個抑制瑞利噪聲的可飽和吸收體。可為半導體可飽和吸收體，或碳納米管可飽和吸收體。插入1個可飽和吸收體時分為2段的傳輸光纖的長度約為總長的一半。插入2個可飽和吸收體時分為3段的傳輸光纖的長度約為總長的1/3。也可是雙向泵浦的分布式光纖拉曼放大器。本新型有效地抑制瑞利噪聲的增益，實現了高增益、低噪聲的拉曼放大，增長了光纖通信的全光中繼距離。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種光纖放大器，具體涉及應用于光纖通信中繼放大的一種分布 式光纖拉曼放大器。 一種分布式光纖拉曼放大器
【背景技術】
[0002] 分布式光纖拉曼放大器具有非常低的噪聲系數，在光纖通信鏈路中使用分布式光 纖拉曼放大器的光信噪比（0SNR)比使用摻鉺光纖放大器（EDFA)高4dB?5dB，因此可大大 延長最大無電再生中繼傳輸距離，或者更加適用于更高速率的光信號中繼放大。然而，當光 纖拉曼放大器的開關增益較高時，拉曼放大器的后向雙瑞利散射噪聲（DRB，后面簡稱瑞利 噪聲）水平會超過自發輻射噪聲（ASE)水平，成為主要噪聲源，嚴重影響通信信號質量。 實用新型內容
[0003] 為了克服目前的分布式光纖拉曼放大器在高開關增益狀態下瑞利噪聲過大的缺 點，本實用新型提供可以抑制瑞利噪聲的一種分布式光纖拉曼放大器。
[0004] 本實用新型所設計的分布式光纖拉曼放大器包括光纖隔離器、拉曼泵浦激光器、 波分復用器和傳輸光纖，所述光纖隔離器與光纖放大器的工作波長和輸出功率相匹配，光 信號經光纖隔離器后進入傳輸光纖，傳輸光纖末端連接波分復用器的輸入端，波分復用器 的泵浦信號輸入端連接拉曼泵浦激光器。波分復用器將拉曼泵浦激光器的拉曼泵浦光與傳 輸光纖的光信號耦合，光信號在傳輸過程中得到拉曼放大，波分復用器信號公共端的輸出 為本分布式光纖拉曼放大器的輸出，輸出放大的光信號。在本分布式光纖拉曼放大器的傳 輸光纖中插入1或2個可飽和吸收體。
[0005] 可飽和吸收體為新型光器件，其對大功率光信號插入損耗很小、而對小功率的噪 聲信號插入損耗很大。因此，功率水平較低的瑞利噪聲以非常大的損耗透過傳輸光纖中插 入的可飽和吸收體，而拉曼泵浦光和信號光以很小的損耗透過該可飽和吸收體，即削弱光 信號傳輸過程中產生的一次后向瑞利散射的累積功率，也削弱了與光信號同向傳輸的二次 瑞利散射噪聲即后向雙瑞利散射噪聲。
[0006] 在分布式光纖拉曼放大器的傳輸光纖中插入1個可飽和吸收體，傳輸光纖被該可 飽和吸收體分為2段，每段的長度為傳輸光纖總長度的40%?60%。
[0007] 在分布式光纖拉曼放大器的傳輸光纖中插入2個可飽和吸收體，傳輸光纖被2個 可飽和吸收體分為3段，每段傳輸光纖的長度為傳輸光纖總長度的25%?35%。
[0008] 較佳方案為：在分布式光纖拉曼放大器的傳輸光纖中插入1個可飽和吸收體，傳 輸光纖被該可飽和吸收體分為長度相等的2段傳輸光纖。
[0009] 在分布式光纖拉曼放大器的傳輸光纖中插入2個可飽和吸收體，傳輸光纖被該2 個可飽和吸收體分為長度相等的3段傳輸光纖。
[0010] 所述可飽和吸收體是半導體可飽和吸收體，或者是碳納米管可飽和吸收體。
[0011] 所述分布式光纖拉曼放大器是后向泵浦的分布式光纖拉曼放大器，傳輸光纖末端 連接波分復用器和拉曼泵浦激光器。
[0012] 所述分布式光纖拉曼放大器也可以是雙向泵浦的分布式光纖拉曼放大器，傳輸光 纖前端連接前向波分復用器和前向拉曼泵浦激光器，傳輸光纖末端連接波分復用器和拉曼 泵浦激光器。光信號經光纖隔離器后進入前向波分復用器的輸入端，前向拉曼泵浦激光器 輸出端連接波分復用器的泵浦信號輸入端，其泵浦激光進入前向波分復用器，前向波分復 用器的公共端連接傳輸光纖前端，前向波分復用器耦合拉曼泵浦光和光信號共同進入傳輸 光纖，光信號在傳輸過程中同時得到拉曼放大；在傳輸光纖的中插入1或2個可飽和吸收 體，抑制瑞利噪聲；傳輸光纖末端連接波分復用器的輸入端，波分復用器的泵浦信號輸入 端連接拉曼泵浦激光器輸出端，波分復用器公共端的輸出為本分布式光纖拉曼放大器的輸 出。
[0013] 所述拉曼泵浦激光器是光纖拉曼激光器、單支半導體拉曼泵浦激光器和多支偏振 合束的半導體拉曼泵浦激光器中的任一種，或者是多支不同波長的半導體拉曼泵浦激光器 波分復用的拉曼泵浦激光器。
[0014] 所述傳輸光纖是滿足ITU-T G. 652?G. 655中任一個標準的單模光纖，或者是色 散補償光纖（DCF)、或者是高非線性光纖。ITU-T為國際電信聯盟的遠程通信標準化組織 (ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Sector)〇
[0015] 與現有技術相比，本實用新型分布式光纖拉曼放大器的有益效果是：克服了分布 式光纖拉曼放大器在高開關增益下瑞利噪聲功率過大、嚴重影響光纖通信質量的缺點，實 現了高增益、低噪聲的拉曼放大效果，有利于光纖通信實現更長的全光中繼距離，也有助于 超高速率光通信的有效傳輸放大。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本分布式光纖拉曼放大器實施例1反向泵浦的分布式光纖拉曼放大器結構 示意圖。
[0017] 圖2為本分布式光纖拉曼放大器實施例2雙向泵浦的分布式光纖拉曼放大器結構 示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 分布式光纖拉曼放大器實施例1
[0019] 本分布式光纖拉曼放大器實施例1如圖1所示，為后向泵浦的分布式光纖拉曼放 大器，光信號經光纖隔離器后進入傳輸光纖，傳輸光纖末端連接波分復用器的輸入端，波分 復用器的泵浦信號輸入端連接拉曼泵浦激光器的輸出端。在傳輸光纖的中插入1個可飽和 吸收體，連接光纖隔離器和波分復用器的傳輸光纖被該可飽和吸收體分為長度相等的2段 傳輸光纖。波分復用器公共端為本分布式光纖拉曼放大器的輸出端，可連接通信光纖。
[0020] 所述光纖隔離器與光纖放大器的工作波長和輸出功率相匹配。
[0021] 本例可飽和吸收體是半導體可飽和吸收體。
[0022] 本例拉曼泵浦激光器是光纖拉曼激光器，
[0023] 本例傳輸光纖是滿足ITU-T G. 652標準的通信光纖。
[0024] 分布式光纖拉曼放大器實施例2
[0025] 本分布式光纖拉曼放大器實施例2如圖2所示，為雙向泵浦的分布式光纖拉曼放 大器，光信號經光纖隔離器后進入前向波分復用器的輸入端，前向拉曼泵浦激光器輸出端 連接前向波分復用器的泵浦信號輸入端，其泵浦激光進入前向波分復用器，前向波分復用 器的公共端連接傳輸光纖前端，前向波分復用器耦合拉曼泵浦光和光信號共同進入傳輸光 纖，光信號在傳輸過程中同時得到拉曼放大；在傳輸光纖中插入了可飽和吸收體1和可飽 和吸收體2,傳輸光纖被該2個可飽和吸收體分為長度相等的3段：傳輸光纖1、傳輸光纖2 和傳輸光纖3。傳輸光纖末端連接波分復用器的輸入端，波分復用器的泵浦信號輸入端連接 拉曼泵浦激光器輸出端，波分復用器公共端的輸出為本分布式光纖拉曼放大器的輸出。
[0026] 所述光纖隔離器與光纖放大器的工作波長和輸出功率相匹配。
[0027] 本例可飽和吸收體是碳納米管可飽和吸收體。
[0028] 本例拉曼泵浦激光器是單支半導體拉曼泵浦激光器。
[0029] 本例傳輸光纖是滿足ITU-T G. 655標準的通信光纖。
[0030] 上述實施例，僅為對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進一步詳細說明的 具體個例，本實用新型并非限定于此。凡在本實用新型的公開的范圍之內所做的任何修改、 等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種分布式光纖拉曼放大器，包括光纖隔離器、拉曼泵浦激光器、波分復用器和傳輸 光纖，所述光纖隔離器與光纖放大器的工作波長和輸出功率相匹配，光信號經光纖隔離器 后進入傳輸光纖，傳輸光纖末端連接波分復用器的輸入端，波分復用器的泵浦信號輸入端 連接拉曼泵浦激光器；波分復用器公共端的輸出為分布式光纖拉曼放大器的輸出，其特征 在于： 所述傳輸光纖中插入1或2個可飽和吸收體。
2. 根據權利要求1所述的分布式光纖拉曼放大器，其特征在于： 所述傳輸光纖中插入1個可飽和吸收體，傳輸光纖被該可飽和吸收體分為2段，每段的 長度為傳輸光纖總長度的40%?60% ; 或者，所述傳輸光纖中插入2個可飽和吸收體，傳輸光纖被2個可飽和吸收體分為3 段，每段傳輸光纖的長度為傳輸光纖總長度的25%?35%。
3. 根據權利要求1所述的分布式光纖拉曼放大器，其特征在于： 所述傳輸光纖中插入1個可飽和吸收體，傳輸光纖被該可飽和吸收體分為長度相等的 2段傳輸光纖； 或者，所述傳輸光纖中插入2個可飽和吸收體，傳輸光纖被該2個可飽和吸收體分為長 度相等的3段傳輸光纖。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的分布式光纖拉曼放大器，其特征在于： 所述可飽和吸收體是半導體可飽和吸收體，或者是碳納米管可飽和吸收體。
5. 根據權利要求1至3中任一項所述的分布式光纖拉曼放大器，其特征在于： 所述分布式光纖拉曼放大器是雙向泵浦的分布式光纖拉曼放大器，傳輸光纖前端連 接前向波分復用器和前向拉曼泵浦激光器，傳輸光纖末端連接波分復用器和拉曼泵浦激光 器；光信號經光纖隔離器后進入前向波分復用器的輸入端，前向拉曼泵浦激光器輸出端連 接波分復用器的泵浦信號輸入端，其泵浦激光進入前向波分復用器，前向波分復用器的公 共端連接傳輸光纖前端。
6. 根據權利要求1至3中任一項所述的分布式光纖拉曼放大器，其特征在于： 所述拉曼泵浦激光器是光纖拉曼激光器、單支半導體拉曼泵浦激光器和多支偏振合束 的半導體拉曼泵浦激光器中的任一種，或者是多支不同波長的半導體拉曼泵浦激光器波分 復用的拉曼泵浦激光器。
7. 根據權利要求1至3中任一項所述的分布式光纖拉曼放大器，其特征在于： 所述傳輸光纖是滿足ITU-T G. 652?G. 655中任一個標準的單模光纖，或者是色散補 償光纖、或者是高非線性光纖。
【文檔編號】H04B10/291GK203850612SQ201320735347
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】岳耀笠, 陽華, 吳國鋒, 劉志強, 覃波, 呂宏偉, 歐陽竑, 李文甫 申請人:中國電子科技集團公司第三十四研究所