[发明专利]光纤拉曼放大器的在线监控方法和装置

说明书

技术领域

     本发明涉及光通讯领域，尤其涉及分布式光纤拉曼放大器领域。

背景技术

光纤放大器是光通讯系统中关键的模块，随着40Gb/s光通讯系统开始大量部署，100Gb/s乃至400Gb/s系统的实际应用也逐渐提上日程，预计未来40Gb/s已上系统中50%以上都需要用到光纤拉曼放大器或混合放大器（拉曼放大器和掺铒光纤放大器组合使用），这是因为拉曼放大器具有低噪声，高带宽，低非线性效应的特点。

光纤拉曼放大器一般采用分布式放大，即放大过程是在传输光纤上利用拉曼效应完成的，相对于传统的分立式掺铒光纤放大器，拉曼放大器要求更高的泵浦入纤功率，由于分布式的特性，输入光信号功率检测无法在模块内部完成，因而带来一些新的问题：1）当传输光纤断裂时，由于模块内部无法检测到这一信息，泵浦会一直处于打开状态，这对于使用者和环境都会造成很大的安全隐患；2）当传输信号丢失时，拉曼效应仍然会产生自发辐射光，这些自发辐射会被后级放大器逐级放大，最终到达接收端而对系统造成严重干扰。为了解决以上问题，中国专利CN1404237A描述了一种利用Interleaver器件分开信号光和自发辐射光的方法，可以有效解决以上问题，但其缺点是成本高，封装尺寸大，不利于大规模使用及未来模块的小型化要求；而美国专利US.6,423,963利用额外的监控通道来判断光纤的通断，却无法判断信号光的有无，而且并不是所有的光通讯系统都有加载监控通道，使得这种方法的实用性和通用性受到很大限制。

发明内容

本发明提供一种光纤拉曼放大器的在线监控装置和方法，采用可调谐光学FP腔，扫描一个小的频率间隔，可以输出不同的透射谱强度在时域的分布，通过不同的分布形状来判断否存在有效信号输入。克服了上述技术中存在的问题，成本低，易于实现，便于推广和商业化。

本发明采用以下技术方案来实现：一种光纤拉曼放大器的在线监控装置，包括智能控制系统，其又包括一透射频率可调谐的FP腔，光探测器和主控模块，所述FP腔扫描信号通道后输出信号给光探测器，所述光探测器将其转换为电信号，再发送到主控模块。

优选的，所述FP腔和光探测器封装在一个壳体中，或独立封装。

一种光纤拉曼放大器的在线监控办法，包括以下步骤：

步骤1、施加调谐于FP腔；

步骤2、监测信号输入监控装置， FP腔对监测信号进行多通道同时扫描；

步骤3、根据扫描结果，FP腔输出透射谱强度在时域上的分布，并由光探测器转换成电信号；

步骤4、主控模块接收电信号，判断主光路中是否存在有效信号，并控制泵浦激光组开启或关闭。

优选的，在步骤1中，调谐方法是加热；或是在FP腔内内置电光材料，施加连续改变的电流或电压于电光材料上；或是在FP腔内内置磁光材料，施加连续改变的磁场于磁光材料上。

本发明成本低，易于实现，便于推广和商业化；受环境影响小，信号扫描是一个动态过程，只与控制量，比如热、电、磁的相对调谐量相关，而且调谐范围较小，不受环境影响，便于控制；应用广，可应用于任何波长不受限制的单信道系统或固定间隔波长的多信道系统。

附图说明

图1是拉曼放大器的应用原理图；

图2是本发明的具体实施例的通道对准时原理示意图；

图3是本发明的具体实施例的通道不对准时原理示意图；

图4是本发明的具体实施例的无信号光时原理示意图；

图5是本发明的有信号光时透射光强的时域谱线；

图6是本发明的无信号光时透射光强的时域谱线；

   附图标号说明： 1、传输光纤；2、波分复用器；3、分光耦合器；4、智能控制系统；5、泵浦激光组；6、泵浦光；7、输入光；8、信号输出端；9、信号；10、检测信号；100、输入信号光；101、ASE；11、打开/关闭激光组信号；12、激光信号；13、FP腔；14、光探测器；15、主控模块；16、电信号；171、输出光；172、输出光；173、输出光；19、调谐。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。