[实用新型]一种基于色散补偿的增益平坦双泵浦光参量放大器

说明书

技术领域

本实用新型属于光信息技术领域，具体涉及一种基于色散补偿的增益平坦双泵浦光参量放大器。

背景技术

随着通信技术地高速发展，光信号放大器在光通信技术领域中具有越来越重要的作用。而随着密集波分复用（DWDM）光通信技术的迅速发展，光放大器如掺铒光纤放大器（EDFA）、光纤拉曼放大器（FRA）和半导体光放大器（SOA）都已经被研制出来并投入使用。而近年来，光纤参量放大器（FOPA）由于具有传统放大器所不能比拟的优势，而成为了当今光纤放大研究中的热点。基于四波混频（FWM）效应的FOPA不仅在理论上可以对任意波长信号进行放大，而且还具有低噪声和较宽平坦增益等优点。

发明内容

针对掺铒光纤放大器（EDFA）、光纤拉曼放大器（FRA）和半导体光放大器（SOA）增益起伏、放大波长受限等缺点，本实用新型提供了基于色散补偿增益平坦双泵浦参量放大器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案：

本实用新型包括第一泵浦源、第二泵浦源、第一相位调制器、第二相位调制器、第一掺铒光纤放大器、第二掺铒光纤放大器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第一光隔离器、第二光隔离器、第三光隔离器、第一合波器、第二合波器、信号源、多段高非线性光纤和色散补偿光纤。

第一泵浦波源与第一相位调制器的第一端口连接，第一相位调制器的第二端口与第一掺铒光纤放大器的第一个端口连接，第一掺铒光纤放大器的第二个端口与第一带通滤波器第一端口连接，第一带通滤波器第二端口与第一偏振控制器第一端口连接,第一偏振控制器第二端口与第一光隔离器第一端口连接。

第二泵浦波源与第二相位调制器的第一端口连接，第二相位调制器的第二端口与第二掺铒光纤放大器的第一个端口连接，第二掺铒光纤放大器的第二个端口与第二带通滤波器第一端口连接，第二带通滤波器第二端口与第二偏振控制器第一端口连接,第二偏振控制器第二端口与第二光隔离器第一端口连接,第一光隔离器第二端口与第一合波器第一端口连接，第二光隔离器第二端口与第一合波器第二端口连接。

信号源与第三偏振控制器第一端口连接，第三偏振控制器第二端口与第三隔离器的第一端口连接，第三隔离器的第二端口与第二合波器第二端口连接，第一合波器第三端口与第二合波器第一端口连接，第二合波器第三端口连接到具有光纤系统，所述的光纤系统由多段高非线性光纤和色散补偿光纤间隔排列组成，其中与第二合波器第三端口连接是高非线性光纤。

基于高非线性光纤与色散补偿光纤拼接结构的光纤，使系统总色散趋于零，满足准相位匹配，从而获得平坦的增益带宽。光纤参量放大器的增益与周期插入的色散补偿光纤段数目、泵浦光功率和波长以及高非线性光纤长度和非线性系数有关；当一段高非线性光纤内周期插入的色散补偿光纤段数值增加时，光纤参量放大器的增益带宽将会变大，增益起伏将得到明显的改善。

本实用新型采用两个正交偏振的泵浦波，能够较好地消除偏振效应的影响；通过调节高非线性光纤与色散补偿光纤拼接结构的光纤的结构，使系统总色散趋于零，满足准相位匹配，从而获得平坦的增益带宽。

本实用新型首先采用掺铒光纤增益介质放大输入信号，通过将被调制的泵浦波与信号波耦合到高非线性光纤中，满足准相位匹配发生四波混频从而使得信号均衡放大。

本实用新型具有色散补偿光纤放大器易于与光纤系统集成、增益平坦、带宽大，其特别适于光通信系统的应用。

附图说明

图1为本实用新型具有色散补偿光纤参量放大器结构示意图。

图2插入4段色散补偿光纤信号增益与波长之间的关系(γ为非线性系数)。

图3插入6段色散补偿光纤信号增益与波长之间的关系。

具体实施方式