[发明专利]一种基于再生拉曼技术的全光中继装置

权利要求书

1.一种基于再生拉曼技术的全光中继装置，该装置包括输入信号依次通过的：第一分布式拉曼光纤放大单元、共轭非线性光环镜单元和第二分布式拉曼光纤放大单元；

所述第一分布式拉曼光纤放大单元包括：光隔离器、通信光纤、波分复用器、偏振合束器、第一泵浦和第二泵浦；进入第一分布式拉曼光纤放大单元的输入信号首先依次通过光隔离器、通信光纤后输入波分复用器的一个输入端；第一泵浦和第二泵浦发出的泵浦光分别输入偏振合束器，偏振合束器的输出信号输入给波分复用器的另一个输入端，波分复用器的输出端作为第一分布式拉曼光纤放大单元的输出信号；

所述共轭非线性光环镜单元包括：第一非线性光环镜、共轭变换器和第二非线性光环镜；输入共轭非线性光环镜单元的信号依次经过第一非线性光环镜、共轭变换器和第二非线性光环镜；

所述第二分布式拉曼光纤放大单元的结构与第一分布式拉曼光纤放大单元的结构完全相同；第二分布式拉曼光纤放大单元的输出为本发明全光中继装置的输出。

2.如权利要求1所述的一种基于再生拉曼技术的全光中继装置，其特征在于所述共轭非线性光环镜单元中的第一非线性光环镜和第二非线性光环镜结构完全相同；所述第一非线性光环镜或第二非线性光环镜包括：光隔离器、耦合器、高非线性光纤、偏振控制器；所述输入信号首先通过光隔离器，再通过耦合器后输出，该光路为主光路；所述偏振控制器设置于高非线性光纤的光路中，所述耦合器将高非线性光纤的光路耦合进主光路。

3.如权利要求1所述的一种基于再生拉曼技术的全光中继装置，其特征在于所述共轭变换器包括：共轭泵浦、波分复用器、共轭高非线性光纤、光滤波器；所述输入信号依次经过波分复用器、共轭高非线性光纤、光滤波器后输出，该光路为主光路；所述共轭泵浦的输出光通过波分复用器耦合进主光路。

4.如权利要求1所述的一种基于再生拉曼技术的全光中继装置，其特征在于所述第一分布式拉曼光纤放大单元中的第一泵浦和第二泵浦的泵浦光有相同的光波长和正交的偏振态，通过偏振合束器耦合后得到正交泵浦，并通过波分复用器反向注入通信光纤，与正向传输的输入信号实现相向光传输，在反向分布式拉曼光放大效应的作用下，实现对输入信号功率的动态补偿功能，使通信光纤输出端的光功率与输入端功率一致；反向传输的正交泵浦由通信光纤输入端的光隔离器阻隔，避免其影响上一级通信设备。

5.如权利要求1所述的一种基于再生拉曼技术的全光中继装置，其特征在于所述第一分布式拉曼光纤放大单元和第二分布式拉曼光纤放大单元中通信光纤的平均光功率相同。

6.如权利要求2所述的一种基于再生拉曼技术的全光中继装置，其特征在于所述共轭非线性光环镜单元中第一非线性光环镜包括：光隔离器、第一耦合器、偏振控制器和高非线性光纤；采用具有极大耦合比的第一耦合器，使第一非线性光环镜仅引入非线性相位偏移，不影响信号光的幅度信息，实现对输入信号的相位预处理功能；在信号进入到第一非线性光环镜之前，通过调节偏振控制器，使该非线性光环镜处于全反射初始状态，以获得最佳相位预处理效果；处理后的信号光输入到共轭变换器，非线性光环镜产生的反射光则被光隔离器阻隔。

7.如权利要求3所述的一种基于再生拉曼技术的全光中继装置，其特征在于所述共轭变换器的输入信号光与共轭泵浦通过波分复用器注入共轭高非线性光纤，在四波混频的作用下获得新的相位共轭信号，该信号由后续光滤波器滤得，并输入到第二非线性光环镜；第二非线性光环镜所包括的器件种类与第一非线性光环镜结构相同，但其采用的第二耦合器的耦合比小于第一耦合器，使第二非线性光环镜具有多电平幅度再生功能，同时共轭信号中所包含的预处理相位信息通过第二非线性光环镜实现完全补偿，最终达到多电平相位保持幅度再生功能。