[发明专利]双向拉曼隔离光纤放大器

权利要求书

1.一种双向拉曼隔离光纤放大器，其特征在于，包括光纤振荡级(6)、QBH输出光纤(9)以及设于所述光纤振荡级(6)和QBH输出光纤(9)之间的至少一个光纤放大级，所述光纤放大级的前端设有双向拉曼隔离单元。

2.根据权利要求1所述的双向拉曼隔离光纤放大器，其特征在于，所述双向拉曼隔离单元包括双包层光纤和设于所述双包层光纤纤芯内的第一拉曼倾斜光栅(2)和第二拉曼倾斜光栅(3)，所述第一拉曼倾斜光栅(2)和所述第二拉曼倾斜光栅(3)均为啁啾型双包层光纤光栅，所述第一拉曼倾斜光栅(2)与所述第二拉曼倾斜光栅(3)的长周期端相对，所述第一拉曼倾斜光栅(2)的短周期端朝向所述双向拉曼隔离单元的信号光输入端，所述第二拉曼倾斜光栅(3)的短周期端朝向所述双向拉曼隔离单元的信号光输出端。

3.根据权利要求2所述的双向拉曼隔离光纤放大器，其特征在于，所述第一拉曼倾斜光栅(2)将沿所述双向拉曼隔离单元的双包层光纤纤芯传输、由所述第一拉曼倾斜光栅(2)的短周期端入射的拉曼光(4)反射至所述双向拉曼隔离单元的双包层光纤内包层中，形成的反射光(5)与所述拉曼光(4)的传输方向相反。

4.根据权利要求3所述的双向拉曼隔离光纤放大器，其特征在于，所述第一拉曼倾斜光栅(2)的中心波长等于所述光纤振荡级(6)的信号光的一级受激拉曼散射光的中心波长，反射率大于99％，3dB带宽≥5nm。

5.根据权利要求2所述的双向拉曼隔离光纤放大器，其特征在于，所述第二拉曼倾斜光栅(3)将沿所述双向拉曼隔离单元的双包层光纤纤芯传输、由所述第二拉曼倾斜光栅(2)的短周期端入射的拉曼光(4)反射至所述双向拉曼隔离单元的双包层光纤内包层中，形成的反射光(5)与所述拉曼光(4)的传输方向相反。

6.根据权利要求5所述的双向拉曼隔离光纤放大器，其特征在于，所述第二拉曼倾斜光栅(3)的中心波长等于所述光纤振荡级(6)的信号光的一级受激拉曼散射光的中心波长，反射率大于99％，3dB带宽≥5nm。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的双向拉曼隔离光纤放大器，其特征在于，所述光纤振荡级(6)的输出光纤、所述光纤放大级的输入光纤和输出光纤、所述QBH输出光纤(9)均为双包层光纤。

8.根据权利要求7所述的双向拉曼隔离光纤放大器，其特征在于，设所述双向拉曼隔离单元的个数为n，所述光纤放大级的个数也为n，n≥1，n为整数，与所述光纤振荡级(6)连接的双向拉曼隔离单元记为第一个双向拉曼隔离单元，与第一个双向拉曼隔离单元连接的光纤放大级记为第一个光纤放大级，则：

当n＝1时，所述第一个双向拉曼隔离单元的双包层光纤与所述光纤振荡级(6)的输出光纤的纤芯直径相等、纤芯数值孔径相等、内包层外径相等、内包层数值孔径相等，所述第一个光纤放大级的输入光纤、第一个光纤放大级的输出光纤和QBH输出光纤(9)的纤芯直径相等、纤芯数值孔径相等、内包层外径相等、内包层数值孔径相等；

当n＞1时，所述第一个双向拉曼隔离单元的双包层光纤与所述光纤振荡级(6)的输出光纤的纤芯直径相等、纤芯数值孔径相等、内包层外径相等、内包层数值孔径相等，第二个双向拉曼隔离单元的双包层光纤与第一个光纤放大级的输入光纤、第一个光纤放大级的输出光纤的纤芯直径相等、纤芯数值孔径相等、内包层外径相等、内包层数值孔径相等，第三个双向拉曼隔离单元的双包层光纤与第二个光纤放大级的输入光纤、第二个光纤放大级的输出光纤的纤芯直径相等、纤芯数值孔径相等、内包层外径相等、内包层数值孔径相等，以此类推，第n个双向拉曼隔离单元的双包层光纤与第n-1个光纤放大级的输入光纤、第n-1个光纤放大级的输出光纤的纤芯直径相等、纤芯数值孔径相等、内包层外径相等、内包层数值孔径相等，第n个光纤放大级的输入光纤、第n个光纤放大级的输出光纤和QBH输出光纤(9)的纤芯直径相等、纤芯数值孔径相等、内包层外径相等、内包层数值孔径相等。

9.根据权利要求8所述的双向拉曼隔离光纤放大器，其特征在于，所述光纤振荡级(6)的输出光纤、所述双向拉曼隔离单元的双包层光纤、所述光纤放大级的输入光纤、所述光纤放大级的输出光纤和所述QBH输出光纤(9)的纤芯直径控制在10μm～25μm范围，纤芯数值孔径控制在0.065～0.075范围，内包层外径控制在125μm～400μm范围，内包层数值孔径控制在0.45～0.47范围。