[发明专利]基于光纤参量放大的分布式脉冲光放大器和放大及性能表征方法

权利要求书

1.一种基于光纤参量放大的分布式脉冲光放大器，其特征在于：它包括泵浦脉冲光源(1)、传感脉冲光源(2)、同步设备(3)、二合一光耦合器(4)、光环形器(5)、参量放大光纤(6)、第一光滤波器(7)、光电检测器(8)和信号采集设备(9)，其中，泵浦脉冲光源(1)和传感脉冲光源(2)的输出经由二合一光耦合器(4)合路后进入光环形器(5)的第一通信端，由光环形器(5)的第二通信端输出后进入参量放大光纤(6)；同步设备(3)用于保证泵浦脉冲光源(1)输出的泵浦脉冲光和传感脉冲光源(2)输出的传感脉冲光在脉冲时间上同步，信号采集设备(9)用于对同步设备(3)进行脉冲同步触发信号采集，参量放大光纤(6)中的瑞利散射效应使泵浦脉冲光和传感脉冲光产生与脉冲传输方向相反的散射光，与脉冲传输方向相反的散射光经光环形器(5)的第二通信端输入后由光环形器(5)的第三通信端输出，经第一光滤波器(7)后仅保留传感脉冲散射光信号，光电检测器(8)用于对传感脉冲散射光信号进行光电转换，信号采集设备(9)用于根据脉冲同步触发信号对传感脉冲散射光电信号进行采集，并根据传感脉冲散射光电信号获得随参量放大光纤(6)长度变化的信号功率以及信噪比，通过调节泵浦脉冲光源(1)的泵浦脉冲功率和波长以及传感脉冲光源(2)的传感脉冲功率和波长，使随参量放大光纤(6)长度变化的信号功率和信噪比均达到对应的信号功率和信噪比预设值。

2.根据权利要求1所述的基于光纤参量放大的分布式脉冲光放大器，其特征在于：所述信号采集设备(9)用于根据传感脉冲散射光电信号的时域变化，结合参量放大光纤(6)中的光速，计算随参量放大光纤(6)长度变化的信号功率，再结合系统本底噪声，计算随参量放大光纤(6)长度变化的信噪比。

3.根据权利要求1所述的基于光纤参量放大的分布式脉冲光放大器，其特征在于：所述泵浦脉冲光源(1)包括第一激光器(1.1)、第一光强度调制器(1.2)、第一电脉冲源(1.3)、第一电放大器(1.4)、光放大器(1.5)、第二光滤波器(1.6)和偏振控制器(1.7)，第一激光器(1.1)的激光信号输出端连接第一光强度调制器(1.2)的光信号输入端，第一电脉冲源(1.3)的电脉冲信号输出端通过第一电放大器(1.4)连接第一光强度调制器(1.2)的电信号输入端，第一光强度调制器(1.2)利用电脉冲信号对激光信号进行光强度调制，将连续波的激光信号变成脉冲光信号，脉冲宽度由施加在第一光强度调制器(1.2)上的电脉冲信号决定，脉冲光信号依次经过光放大器(1.5)、第二光滤波器(1.6)和偏振控制器(1.7)后形成泵浦脉冲光。

4.根据权利要求3所述的基于光纤参量放大的分布式脉冲光放大器，其特征在于：所述第一电脉冲源(1.3)用于接收同步设备(3)发出的同步控制信号。

5.根据权利要求1或3所述的基于光纤参量放大的分布式脉冲光放大器，其特征在于：所述传感脉冲光源(2)包括第二激光器(2.1)、第二光强度调制器(2.2)、第二电脉冲源(2.3)和第二电放大器(2.4)，第二激光器(2.1)的激光信号输出端连接第二光强度调制器(2.2)的光信号输入端，第二电脉冲源(2.3)的电脉冲信号输出端通过第二电放大器(2.4)连接第二光强度调制器(2.2)的电信号输入端，所述第二光强度调制器(2.2)利用电脉冲信号对激光信号进行光强度调制形成传感脉冲光。

6.根据权利要求5所述的基于光纤参量放大的分布式脉冲光放大器，其特征在于：所述第二电脉冲源(2.3)用于接收同步设备(3)发出的同步控制信号。