基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器制造技术

本实用新型专利技术涉及基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器，其包括脉冲激光器、伪随机序列发生器、马赫‑曾德调制器、掺铒光纤放大器、耦合器、可调谐激光器、碲基光纤、可调谐滤波器和光接收机，脉冲激光器的输出端通过光纤与伪随机序列发生器的输入端相连接，伪随机序列发生器的输出端通过光纤与马赫‑曾德调制器的输入端相连接，马赫‑曾德调制器的输出端通过光纤与掺铒光纤放大器的输入端相连接，掺铒光纤放大器的输出端、可调谐激光器的输出端分别通过光纤与耦合器的输入端相连接，耦合器的输出端通过碲基光纤与可调谐滤波器的输入端连接，可调谐滤波器的输出端通过光纤与光接收机输入端连接。

【技术实现步骤摘要】
基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器
本技术属于光通信
，涉及一种转换器，具体涉及基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器。
技术介绍
随着各种通信技术和通信服务的发展，下一代光网络(NGN)的发展将会集成多服务(如语言，数据，图像等)，各种网络协议和数百甚至数千的光的波长到信息网络中去服务。在降低网络成本的同时，人们又希望得到更高的服务质量和可靠性，所以发展智能化的光网络迫在眉睫。智能化光网络的发展需要研究新型的智能化光电子器件，未来光电子器件的发展趋势必然是波长可调谐、可选择的。因此，可调谐全光波长转换器引起了国内外学者的共同关注，发现了各种新的可调谐全光波长转换方法，当前研究的热点方向是：更宽的波长调谐范围、更高的转换效率和更好的消光比。作为智能化光网络的关键技术之一的可调谐的波长转换技术，已经开始进入人们的视野，受到越来越多的关注研究。目前成熟的波长转换技术是光-电-光转换技术，这种方法技术上比较成熟，工作稳定，已经在光纤通信系统中广泛应用，有成熟的商业产品。但其缺点是装置结构复杂，成本随速率和元件数增加，功耗高、可靠性差，这使它在多波长通信系统中的应用受到限制，而且不具备传输码型和速率的透明性，当系统需要升级时，必须更换设备。本技术目的是提供一种基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器，它除了具有普通波长转换器的功能,在使用可调谐全光波长转换器之后还能减少光网络结点中放置波长转换器的数目,减少光分组交换网络中缓冲器的数目,便于实现动态波长路由,将大大降低系统成本,是构成智能化全光通信网络的关键器件。且较普通的硅基光纤而言，利用碲基光纤进行的可调谐波长转换采用的光纤长度仅较短就能获得更宽的可调谐范围。
技术实现思路
技术目的：本技术针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本技术公开了基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器。其克服了普通波长转换器只能转换单一波长的缺陷，解决网络信道拥塞的问题，能将某一业务拥挤、阻塞或是暂时失效的波长信道上的信号转移到另一波长信道上，从而提高网络的效率、容量和可靠性，且其波长是可调谐、可选择的。技术方案：基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器，包括：脉冲激光器、伪随机序列发生器、马赫-曾德调制器、掺铒光纤放大器、耦合器、可调谐激光器、碲基光纤、可调谐滤波器和光接收机，所述脉冲激光器的输出端通过光纤与所述伪随机序列发生器的输入端相连接，所述伪随机序列发生器的输出端通过光纤与所述马赫-曾德调制器的输入端相连接，所述马赫-曾德调制器的输出端通过光纤与所述掺铒光纤放大器的输入端相连接，所述掺铒光纤放大器的输出端、所述可调谐激光器的输出端分别通过光纤与所述耦合器的输入端相连接，所述耦合器的输出端通过碲基光纤与所述可调谐滤波器的输入端连接，所述可调谐滤波器的输出端通过光纤与所述光接收机输入端连接。有益效果：本技术公开的基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器具有以下有益效果：1、普通的波长转换器若要实现一定范围内的波长转换需要多个连续探测激光器，而本技术公开的的可调谐波长转换器只需一个可调谐激光器即可，大大减少了器件的数目，简化了结构；2、应用碲基光纤，较普通硅光纤而言，采用光纤长度仅较短就能得到更宽的可调谐范围，在得到相同的可调谐范围，普通硅光纤需要上千米的长度而碲基光纤只需上百米即可，从而节省了材料，简化了结构；3、克服了普通波长转换器只能转换单一波长的缺陷，解决网络信道拥塞的问题，能将某一业务拥挤、阻塞或是暂时失效的波长信道上的信号转移到另一波长信道上，从而提高网络的效率、容量和可靠性，且其波长是可调谐、可选择的；4、在使用可调谐全光波长转换器之后还能减少光网络结点中放置波长转换器的数目,减少光分组交换网络中缓冲器的数目,便于实现动态波长路由,大大降低了系统的成本；5、本技术公开的基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器较普通光-电-光波长转换器在波长转换中保留着信号光波的相位和振幅信息，具有严格的传输透明性。综上所述本技术结构简单，设计合理，节约材料且成本低，转换效率高可以实现一定范围内的波长转换，具有很强的实用性，便于推广使用。附图说明图1为本技术公开的基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器的结构示意框图；图2为作用前的泵浦信号光功率示意图；图3为可调谐激光器输出的连续探测光的光功率示意图；图4为波长转换后泵浦信号光的光功率示意图；图5为波长转换后探测光的光功率示意图；图6为转换输出光功率图；其中：1-脉冲激光器2-伪随机序列发生器3-马赫-曾德调制器4-掺铒光纤放大器5-耦合器6-可调谐激光器9-碲基光纤10-可调谐滤波器12-光接收机具体实施方式：下面对本技术的具体实施方式详细说明。如图1所示，基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器，包括：脉冲激光器1、伪随机序列发生器2、马赫-曾德调制器3、掺铒光纤放大器4、耦合器5、可调谐激光器6、碲基光纤9、可调谐滤波器10和光接收机12，脉冲激光器1的输出端通过光纤与伪随机序列发生器2的输入端相连接，伪随机序列发生器2的输出端通过光纤与马赫-曾德调制器3的输入端相连接，马赫-曾德调制器3的输出端通过光纤与掺铒光纤放大器4的输入端相连接，掺铒光纤放大器4的输出端、可调谐激光器6的输出端分别通过光纤与耦合器5的输入端相连接，耦合器5的输出端通过碲基光纤9与可调谐滤波器10的输入端连接，可调谐滤波器10的输出端通过光纤与光接收机12输入端连接。上述可调谐激光器6的中心波长λi均大于掺铒光纤放大器4输出的中心波长λp,并且满足频移计算公式Δv＝(1/λp)—(1/λi)，其中，Δv为频移量,由于可调谐波长转换器的最低光接收机灵敏度为-18dBm,即光接收机12可检测接收的最低光功率为-18dBm,低于此功率的信号光将不会被接收从而恢复出光载波所携带的信息，这就是光通信系统对于可调谐波长转换器的要求也就是限定条件，所以通过计算得出Δv的取值范围为7.374THz～15.69THz。采用本技术所述的基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器进行波长转换的方法，包括以下步骤：步骤一、首先选择中心波长为λp的脉冲激光器1，然后通过伪随机序列发生器2和马赫-曾德调制器3对输出光的振幅和相位进行调制，脉冲激光器1输出信号光经过光纤输入给掺铒光纤放大器4；本实例中，选择中心波长λp＝1550nm的脉冲激光器；步骤二、光纤喇曼波长转换利用光纤中的SRS放大原理，由理论分析可看出，光纤喇曼可调谐波长转换实际上只使用了两个信道，所以将下式简化为两个信道的模式转换后的两信道模式为：其中Pi(t-z/u)为连续探测光的初始输入光功率；Pi(z,t)为转换输出的信号光功率；Pp(t-z/u)为泵浦信号光的初始输入功率；z为光纤长度；Gip为泵浦信号光和连续探测光之间的增益，vp为泵浦信号光的光波频率；-v为信道中光波频率的统计平均值；gR为喇曼增益系数，α为光功率在碲基光纤9中的衰减系数，e为自然对数，Ae为碲基光纤9的有效作用面积，L为碲基光纤9的有效作用长度。由于可调谐波长转换器对光接收机可检测接收的最低光功率有限定条件，即必须大于等于-18dBm，所以Pi(z,t)必须大于等于-18dBm，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器，其特征在于，包括：脉冲激光器、伪随机序列发生器、马赫‑曾德调制器、掺铒光纤放大器、耦合器、可调谐激光器、碲基光纤、可调谐滤波器和光接收机，所述脉冲激光器的输出端通过光纤与所述伪随机序列发生器的输入端相连接，所述伪随机序列发生器的输出端通过光纤与所述马赫‑曾德调制器的输入端相连接，所述马赫‑曾德调制器的输出端通过光纤与所述掺铒光纤放大器的输入端相连接，所述掺铒光纤放大器的输出端、所述可调谐激光器的输出端分别通过光纤与所述耦合器的输入端相连接，所述耦合器的输出端通过碲基光纤与所述可调谐滤波器的输入端连接，所述可调谐滤波器的输出端通过光纤与所述光接收机输入端连接。

【技术特征摘要】
1.基于碲基光纤的可调谐全光喇曼波长转换器，其特征在于，包括：脉冲激光器、伪随机序列发生器、马赫-曾德调制器、掺铒光纤放大器、耦合器、可调谐激光器、碲基光纤、可调谐滤波器和光接收机，所述脉冲激光器的输出端通过光纤与所述伪随机序列发生器的输入端相连接，所述伪随机序列发生器的输出端通过光纤与所述马赫-曾德调...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩稼民，沈一楠，郭翠，刘建花，周雪艳，王智龙，蒋亮，侯玉洁，蔡庆，李思平，丁哲，薛孟乐，任帆，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61