專利名稱：S波段分布式光纖拉曼放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及S波段分布式光纖拉曼放大器，屬于光通信器件領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在光通信領(lǐng)域C，L波段密集波分復(fù)用(DWDM)光纖傳輸系統(tǒng)中，傳輸損耗可以通過摻雜光纖放大器(如摻餌光纖放大器EDFA)得到補(bǔ)償，EDFA可以不必事先將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的情況下，直接對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大。EDFA可用于對(duì)經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸并載有大量數(shù)據(jù)的微弱光信號(hào)進(jìn)行放大，以便對(duì)光信號(hào)沿長距離光纖傳輸時(shí)造成的衰減進(jìn)行補(bǔ)償。但EDFA只適用于C，L波段，需要用特種摻雜光纖，而且光放大器的噪聲因子大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光通信領(lǐng)域DWDM光纖傳輸系統(tǒng)中，波長的迭擇范圍寬，增益可調(diào)，增益平坦，噪聲低的S波段分布式光纖拉曼放大器。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是S波段分布式光纖拉曼放大器包括光纖激光器，泵浦-信號(hào)光纖波分復(fù)用器，一段50km的單模光纖，一段5km的色散補(bǔ)償光纖，增益平坦濾波器，第一光隔離器和第二光隔離器，第一個(gè)隔離器的輸出端與色散補(bǔ)償光纖的輸入端相連，色散補(bǔ)償光纖的輸出端與單模光纖的輸入端相連，單模光纖的輸出端與泵浦-信號(hào)光纖波分復(fù)用器的一端相連，泵浦-信號(hào)光纖波分復(fù)用器的另一端分別與光纖激光器和增益平坦濾波器的輸入端相連，增益平坦濾波器的輸出端與第二光隔離器相連。
上述的光纖激光器是一個(gè)工作在1428nm波段的光纖拉曼激光器，它的輸出功率在0-1200mW可調(diào)諧，調(diào)諧泵浦功率可以改變光放大器的增益。
S波段分布式光纖拉曼放大器的工作原理，光纖激光器產(chǎn)生的激光經(jīng)過泵浦-信號(hào)光纖波分復(fù)用器對(duì)光纖進(jìn)行反向泵浦，通過調(diào)諧泵浦功率可以改變光放大器的增益，輸入的光信號(hào)經(jīng)第一光隔離器后先進(jìn)入一段5km的色散補(bǔ)償光纖再經(jīng)過一段50km的單模光纖，在分布式光纖放大器中光纖既是放大器工作介質(zhì)又是光信號(hào)的傳輸介質(zhì)，這里，第一光隔離器用于防止光纖的回波和泵浦激光反饋進(jìn)入光信號(hào)源，波分復(fù)用器輸出的經(jīng)放大后的光信號(hào)經(jīng)過增益平坦濾波器進(jìn)行增益平坦，平坦化以后的光信號(hào)經(jīng)過第二光隔離器輸出。發(fā)明的S波段分布式光纖拉曼放大器利用了單模光纖中的受激拉曼散射效應(yīng)，如果信號(hào)波與一個(gè)強(qiáng)泵浦波同時(shí)在光纖中傳輸，并且其頻率差位于泵浦波的拉曼增益帶寬之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了光纖中微弱光信號(hào)的放大。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明采用光纖激光器作為泵浦源，耦合方式簡(jiǎn)單，耦合效率高，無偏振依賴性，由于泵浦功率可調(diào)，光纖放大器增益也可調(diào)。
2.本發(fā)明通過選用不同波段的泵浦光纖激光器，除了在S波段使用外，還可適用于光通信的任何波段。
3.本發(fā)明的分布式光纖拉曼放大噐噪聲因子低。
4.本發(fā)明的分布式光纖拉曼放大噐采用色散補(bǔ)償光纖，實(shí)現(xiàn)了光纖放大器的色散補(bǔ)償。
5.本發(fā)明的光纖拉曼放大噐是分布式光纖放大器，光纖既是傳輸介質(zhì)又是放大器介質(zhì)，因此可使用普通的通信光纖而不需要用摻雜的特種光纖。
6.本發(fā)明的分布式光纖拉曼放大噐，在放大器輸出端設(shè)置了光纖布拉格光柵增益平坦器，光纖放大器具有很好的增益平坦性，在1490-1540nm光譜范圍內(nèi)，增益平坦度小于±0.5dB。
本發(fā)明的分布式光纖拉曼放大噐應(yīng)用范圍廣，可適用于局域網(wǎng)和主干網(wǎng)。


圖1是本發(fā)明S波段分布式光纖拉曼放大器的示意圖；圖2是普通G652單模光纖的拉曼增益光譜圖；圖3是本發(fā)明S波段分布式光纖拉曼放大器增益和噪聲光譜圖；圖4是增益平坦后分布式光纖拉曼放大器增益噪聲圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，發(fā)明的S波段分布式光纖拉曼放大器包括光纖激光器26，一個(gè)用于激勵(lì)光與傳輸信號(hào)光的低損耗、寬波段泵浦-信號(hào)光纖波分復(fù)用器25，一段50km的單模光纖24，一段5km的色散補(bǔ)償光纖22，增益平坦濾波器23，第一光隔離器21和第二光隔離器27。光纖激光器26采用工作在1428nm波段的光纖拉曼激光器，它功率可調(diào)使得放大器的增益也可調(diào)。增益平坦濾波器23選用光纖布拉格光柵的增益平坦濾波器，可使得在1490-1540nm波段范圍內(nèi)增益平坦，在50nm光譜范圍內(nèi)，增益平坦度小于±0.5dB。單模光纖24選用普通G652單模光纖24，圖2所示為普通G652單模光纖在1428nm光纖激光器泵浦條件下，實(shí)際測(cè)量到的的拉曼增益光譜圖，拉曼增益光譜的峰值位置在1520nm(拉曼的頻移為13.2THz)，具有較寬的增益帶寬，適合于制作S波段1490-1540nm范圍的分布式光纖拉曼放大器。第一個(gè)隔離器21的輸出端與色散補(bǔ)償光纖22的輸入端相連，色散補(bǔ)償光纖22的輸出端與單模光纖24的輸入端相連，單模光纖24的輸出端與泵浦-信號(hào)光纖波分復(fù)用器25的一端相連，泵浦-信號(hào)光纖波分復(fù)用器25的另一端分別與光纖激光器26和增益平坦濾波器23的輸入端相連，增益平坦濾波器23的輸出端與第二光隔離器27相連。第一個(gè)隔離器21用于防止光學(xué)元件反射回來的已被放大的自發(fā)發(fā)射光進(jìn)入光信號(hào)發(fā)生器。第二個(gè)隔離器27用于防止信號(hào)輸出連接器等光學(xué)元件反射回來的已被放大的自發(fā)發(fā)射光進(jìn)入光纖放大器。
圖3是本發(fā)明S波段分布式光纖拉曼放大器的增益和噪聲光譜圖(泵浦功率為1.2w，信號(hào)功率為3dBm)，峰值增益達(dá)20dB，大于10dB增益的光譜范圍為1490-1540nm，達(dá)50nm。嗓聲指數(shù)為負(fù)3-5dB，優(yōu)于EDFA。
圖4為增益平坦后S波段分布式光纖拉曼放大器增益噪聲圖，由圖可見，在1490-1540nm范圍內(nèi)增益平坦度小于±0.5dB。
權(quán)利要求
1.S波段分布式光纖拉曼放大器，其特征是包括光纖激光器(26)，泵浦-信號(hào)光纖波分復(fù)用器(25)，一段50km的單模光纖(24)，一段5km的色散補(bǔ)償光纖(22)，增益平坦濾波器(23)，第一光隔離器(21)和第二光隔離器(27)，第一個(gè)隔離器(21)的輸出端與色散補(bǔ)償光纖(22)的輸入端相連，色散補(bǔ)償光纖(22)的輸出端與單模光纖(24)的輸入端相連，單模光纖(24)的輸出端與泵浦-信號(hào)光纖波分復(fù)用器(25)的一端相連，泵浦-信號(hào)光纖波分復(fù)用器(25)的另一端分別與光纖激光器(26)和增益平坦濾波器(23)的輸入端相連，增益平坦濾波器(23)的輸出端與第二光隔離器(27)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S波段分布式光纖拉曼放大器，其特征是所說的光纖激光器(26)是工作在1428nm波段的光纖拉曼激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S波段分布式光纖拉曼放大器，其特征是所說的增益平坦濾波器(23)是光纖布拉格光柵的增益平坦濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的S波段分布式光纖拉曼放大器，其特征是所說的單模光纖(24)是普通G652單模光纖。
全文摘要
本發(fā)明的S波段分布式光纖拉曼放大器包括光纖激光器，泵浦－信號(hào)光纖波分復(fù)用器，一段50km的單模光纖，一段5km的色散補(bǔ)償光纖，增益平坦濾波器，第一光隔離器和第二光隔離器，第一個(gè)隔離器的輸出端與色散補(bǔ)償光纖的輸入端相連，色散補(bǔ)償光纖的輸出端與單模光纖的輸入端相連，單模光纖的輸出端與泵浦－信號(hào)光纖波分復(fù)用器的一端相連，泵浦－信號(hào)光纖波分復(fù)用器的另一端分別與光纖激光器和增益平坦濾波器的輸入端相連，增益平坦濾波器的輸出端與第二光隔離器相連。該分布式光纖拉曼放大器波長的選擇范圍寬，增益可調(diào)，增益平坦，噪聲低，可廣泛用于局域網(wǎng)和主干網(wǎng)。
文檔編號(hào)G02F1/39GK1603930SQ200410067859
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月2日
發(fā)明者張?jiān)谛? 王劍鋒, 劉紅林, 金永興, 吳孝彪, 余向東, 李晨霞, 劉濤, 沈常宇, 李來曉, 耿丹, 戴碧智, 金尚忠, 沈?yàn)槊? 方達(dá)偉, 莊松林 申請(qǐng)人:中國計(jì)量學(xué)院