[实用新型]一种同向泵浦的二阶拉曼放大器

说明书

本实用新型提供一种同向泵浦的二阶拉曼放大器，包括：信号输入端接第一信号泵浦合波器的信号端，第一信号泵浦合波器的反射端接前向组合拉曼泵浦光源，第一信号泵浦合波器的公共端接传输光纤的一端，传输光纤的另一端接光纤光栅的一端，光纤光栅的另一端接信号输出端；前向组合拉曼泵浦光源由相干光源和偏振无关的非相干光源构成，具体由泵浦合波器、泵浦分束器、高阶泵浦源、光纤环行器和一段单模光纤构成。该同向泵浦的二阶拉曼放大器可以抑制来自前向拉曼放大器的RIN噪声和降低ASE噪声，提高系统性能。

技术领域

本实用新型涉及一种光放大器，尤其是用于光通信及光传输系统中的一种同向泵浦的二阶拉曼放大器。

背景技术

90年代初期，掺铒光纤放大器(EDFA)研制成功；它噪声低，放大器带宽大，与波分复用WDM系统兼容，泵浦效率高，工作性能稳定，技术成熟，在现代远距波分复用的光纤通信系统中备受青睐；但EDFA的增益谱只能覆盖C波段1529-1561nm和L波段1570-1610nm。而石英单模光纤在1.55μm波段的低损耗窗口拥有几十THz(40nm)的带宽，还远没有得到充分利用。拉曼光纤放大器(RFA)的出现弥补了这一缺陷，理论上，只要有合适的泵浦光源，拉曼光纤放大器可以放大任意波长的信号。在实际应用中，最为常见的是反向拉曼放大器。同向拉曼放大器由于较高的泵浦光与信号光功率同时进入传输光纤，会带来严重的泵浦与信号之间的串扰及严重的相对强度噪声(RIN)和ASE噪声。一般来说为了保证Q值恶化不超过1dB,对于同向泵浦，要求相对强度噪声低于-120dB/Hz，反向泵浦，相对强度噪声低于-90dB/Hz。低RIN泵浦容易产生SBS而加大泵浦的RIN,并借助快速的拉曼响应转移到信号上，造成信号损伤。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种同向泵浦的二阶拉曼放大器。该放大器的前向泵浦光由相干的二阶泵浦激光器和非相干的一阶宽带光源构成，采用巧妙的光学结构由一个二阶泵浦激光器同时动态提供相干和非相干泵浦光源。本前向泵浦拉曼放大器有效避免了前向泵浦方式本征的RIN噪声大，ASE噪声高的劣势，可以提高光传输系统的性能且降低放大器及系统成本。本实用新型采用的技术方案是：

包括：信号输入端接第一信号泵浦合波器的信号端，第一信号泵浦合波器的反射端接前向组合拉曼泵浦光源，第一信号泵浦合波器的公共端接传输光纤的一端，传输光纤的另一端接光纤光栅的一端，光纤光栅的另一端接信号输出端；前向组合拉曼泵浦光源由相干光源和非相干光源构成，包括：第一信号泵浦合波器的反射端接泵浦波长合波器的公共端，泵浦波长合波器的一个输入端接泵浦分束器的一个输出端，泵浦合波器的另外一个输入端接光纤环行器端口3，光纤环行器端口2接一段单模光纤及一根APC接头跳线；泵浦分束器的另一个输出端接光纤环行器端口1，泵浦分束器的输入端接高阶泵浦源。

进一步地，光纤环形器(304)的传输方向为沿其端口1-端口2-端口3。

进一步地，高阶泵浦源(303)的泵浦波长为1365nm。

进一步地，泵浦分束器(302)为可调分光器，两个输出端的分光比例从10％到90％可调。

进一步地，光纤光栅(5)的反射波长位于1430～1480nm之间,反射带宽为0.5nm。

进一步地，反向拉曼泵浦光源(7)为二阶拉曼泵浦激光器，其波长为1365nm。

进一步地，传输光纤为单模光纤，长度大于75km。

进一步地，一段单模光纤(305)长度为10km，其作用是产生非相干一阶泵浦光，其输出端连接一根APC接头跳线。

更进一步地，泵浦波长合波器(301)的两个输入端是具有波长选择性的，与泵浦分束器(302)连接的一端通过的波长为1300～1400nm；与光纤环行器(304)连接的一端通过的波长为1410～1490nm；泵浦波长(301)的公共端通过的波长为1300～1500nm。