[实用新型]能够提高拉曼光纤放大器单波控制精度的光路结构

说明书

本实用新型属于光学技术领域，涉及能够提高拉曼光纤放大器单波控制精度的光路结构，包括泵浦信号合波器、分光耦合器、泵浦激光器组、光电二极管，信号光经过传输光纤接入泵浦信号合波器的公共端，泵浦信号合波器的反射端与泵浦激光器组的输出端相连，泵浦信号合波器的透射端接入增益平坦滤波器的输入端，增益平坦滤波器的输出端与分光耦合器的公共端相连，分光耦合器的辅分光端与光电二极管相连，分光耦合器的主分光端为RFA模块信号光的输出端；本实用新型通过引入增益平坦滤波器，当FRA工作在恒定泵浦功率模式时，该光路结构可以自动补偿由信号波长变化引起的增益变化，使得RFA在小信号放大区间，不同信号波长的增益基本保持不变。

技术领域

本实用新型涉及一种光路结构，具体说是一种用于提高拉曼光纤放大器单波增益控制精度的光路结构。

背景技术

拉曼光纤放大器(RFA：Raman Fiber Amplifier)由于噪声指数低，可优化光信噪比(OSNR：Optical Signal Noise Ratio)，减小误码率，增大传输距离，目前广泛应用于长距离光通讯传输系统中。

对于某一泵浦波长，RFA的小信号开关增益可由公式(1)表示：

其中，g_R为光纤拉曼增益系数，和信号波长相关；A_eff为光纤有效面积；P_p为入纤泵浦功率；K为偏振因子；L_eff为光纤有效长度，定义为L_eff＝1-exp(-α^pL)/α_p；α_p为泵浦光在光纤中的衰减系数；L为光纤长度，小信号是指信号功率小到不会影响泵浦功率在光纤中的分布。

传统的RFA工作模式为恒泵浦功率模式，即入纤泵浦功率P_p恒定。通过公式(1)可知，当RFA工作在小信号线性放大区时：若信号波长不变，则信号增益不变；当信号波长变化时，由于不同信号波长对应的拉曼增益系数g_R不同，信号增益会发生较大变化；不同信号波长对应的增益不同，若系统余量较小，增益较小的(波长)通道由于OSNR较差，接收机可能会出现误码，传输系统无法正常工作；若某一波长(通道)的增益太大，特别是多个RFA级联时，进接收机的光功率太大导致饱和，传输系统也无法正常；而且此时传输系统的调试比较繁琐。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种用于提高拉曼光纤放大器单波增益控制精度的光路结构，通过引入增益平坦滤波器，当FRA工作在恒定泵浦功率模式时，该光路结构可以自动补偿由信号波长变化引起的增益变化，使得RFA在小信号放大区间，不同信号波长的增益基本保持不变。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：能够提高拉曼光纤放大器单波控制精度的光路结构，包括泵浦信号合波器、分光耦合器、泵浦激光器组、光电二极管，其特征在于，信号光经过传输光纤接入泵浦信号合波器的公共端，所述泵浦信号合波器的反射端与泵浦激光器组的输出端相连，泵浦信号合波器的透射端接入增益平坦滤波器的输入端，所述增益平坦滤波器的输出端与分光耦合器的公共端相连，所述分光耦合器的辅分光端与光电二极管相连，分光耦合器的主分光端为RFA模块信号光的输出端。

进一步地，所述泵浦激光器组包括至少一个泵浦激光器，多个泵浦激光器的波长可相同或不同。

进一步地，所述光路结构适用于反向拉曼结构、前向拉曼结构和双向拉曼结构。

进一步地，所述拉曼光纤放大器工作模式为恒泵浦功率模式。

本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型通过在光路结构的主光路中引入增益平坦滤波器GFF，随着信号波长的变化，其对应的增益均保持不变，即增益和波长(通道)无关，即可实现不同波长增益控制精度的提高；