一种光纤参量放大装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种光纤参量放大装置，包括：两个泵浦源、光耦合器及第一光纤参量放大器；还包括一段单模光纤和第二光纤参量放大器；所述光耦合器与第一光纤参量放大器相连；第一光纤参量放大器和第二光纤参量放大器通过所述单模光纤相连；所述光耦合器将信号光和所述两个泵浦源产生的两束泵浦光耦合至第一光纤参量放大器；所述第一光纤参量放大器将两束泵浦光、产生的闲频光和放大后的信号光通过所述单模光纤发送至第二光纤参量放大器；所述单模光纤对所述两束泵浦光、产生的闲频光和放大后的信号光之间的相位进行调节。上述光纤参量放大装置实现了相位敏感型的光参量放大，使得其具有了打破3dB量子噪声极限的特性，降低了噪声。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光通信系统中的光放大器领域，特别涉及一种光纤参量放大装置。
技术介绍
光放大器是基于受激辐射或受激散射原理实现入射光信号放大的一种器件。目前，光通信系统中的光放大器主要分为三类：(1)使用掺有特殊杂质的光纤制造的光纤放大器，如目前实际应用最广的掺铒光纤放大器；(2)使用激光二极管的光放大器；(3)使用光纤中的非线性效应制成的光放大器，比如已经研发成熟并投入使用的光纤拉曼放大器和光纤参量放大器。其中，光纤参量放大器是基于光纤中四波混频过程产生的参量增益而制作的光纤放大器。如图1所示，目前，采用光纤参量放大器的光纤参量放大装置包括：两个泵浦源101和102、光耦合器103及光纤参量放大器104；信号光s和两个泵浦源101和102产生的泵浦光P1和P2经光耦合器103耦合至光纤参量放大器104；光纤参量放大器104通过四波混频过程将功率从两个大功率泵浦光P1和P2转移到信号光s上，从而达到放大信号光s的效果。虽然普通的光纤参量放大器具有高增益和大带宽的特性，但是，由于普通光纤参量放大器对相位不敏感的特性，使得其无法突破非相位敏感型光放大器3dB噪声极限。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种光纤参量放大装置，以实现相位敏感型的光纤参量放大，降低噪声。技术方案如下：一种光纤参量放大装置，包括：两个泵浦源、光耦合器及第一光纤参量放大器；还包括一段单模光纤和第二光纤参量放大器；所述光耦合器与第一光纤参量放大器相连；第一光纤参量放大器和第二光纤参量放大器通过所述单模光纤相连；所述光耦合器将信号光和所述两个泵浦源产生的两束泵浦光耦合至第一光纤参量放大器；所述第一光纤参量放大器将两束泵浦光、产生的闲频光和放大后的信号光通过所述单模光纤发送至第二光纤参量放大器；所述单模光纤对所述两束泵浦光、产生的闲频光和放大后的信号光之间的相位进行调节。较佳的，所述的第一光纤参量放大器的增益介质为第一高非线性光子晶体光纤；第二光纤参量放大器的增益介质为第二高非线性光子晶体光纤。较佳的，所述第一高非线性光子晶体光纤和第二高非线性光子晶体光纤分别为具有如下表所示参数的高非线性光子晶体光纤：。较佳的，所述的单模光纤为具有如下表所示参数的单模光纤:。较佳的，所述的两个泵浦源分别为能够产生如下表所述参数的泵浦光的泵浦源:第一泵浦光波长(λP1)1502.6nm功率(PP1)2W第二泵浦光波长(λP2)1600.6nm功率(PP2)2W由上述的技术方案可见，本技术实施例提供的这种光纤参量放大装置，通过在两个光纤参量放大器之间插入一段单模光纤，由于单模光纤具有保偏特性，因此，可以将第一光纤参量放大器输出的两束泵浦光、产生的闲频光和放大后的信号光之间的相位进行调节，使得第二光纤参量放大器只会放大具有特定相位值的信号光，从而实现了相位敏感型的光参量放大。由于本技术实施例光纤参量放大装置实现了相位敏感型的光参量放大，使得其具有了打破3dB量子噪声极限的特性，降低了噪声。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术一种光纤参量放大装置的逻辑结构示意图；图2为本技术实施例的光纤参量放大装置的逻辑结构示意图；图3为光纤参量放大器的输入信号和输出信号示意图；图4示出了图2所示实施例中，第一光纤参量放大器在几个典型的偏振状态下，对信号光的增益曲线；图5示出了图2所示实施例中，第二光纤参量放大器在泵浦光、信号光为同向圆偏振时对信号的增益和噪声系数，以及相同状态下第一光纤参量放大器的增益曲线。图6示出了图2所示实施例中，第二光纤参量放大器对不同偏振态组合下的光增益曲线；图7示出了图2所示实施例中，第二光纤参量放大器对不同偏振态组合下的噪声系数。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供了一种光纤参量放大装置，通过在两个光纤参量放大器之间插入一段单模光纤，由于单模光纤具有保偏特性，因此，可以将第一光纤参量放大器输出的两束泵浦光、产生的闲频光和放大后的信号光之间的相位进行调节，使得第二光纤参量放大器只会放大具有特定相位值的信号光，从而实现了相位敏感型的光参量放大。具体的，如图2所示，本技术实施例提供的光纤参量放大装置，包括：两个泵浦源201和202、光耦合器203及第一光纤参量放大器104、一段单模光纤205和第二光纤参量放大器206。其中，所述光耦合器203与第一光纤参量放大器204相连；第一光纤参量放大器204和第二光纤参量放大器206通过所述单模光纤205相连。所述光耦合器203将信号光和所述两个泵浦源201和202产生的两束泵浦光耦合至第一光纤参量放大器204。所述第一光纤参量放大器204将两束泵浦光、产生的闲频光和放大后的信号光通过所述单模光纤205发送至第二光纤参量放大器206。所述单模光纤205对所述两束泵浦光、产生的闲频光和放大后的信号光之间的相位进行调节。以下对本技术实施例提供的光纤参量放大装置的工作原理进行说明。如图3所示，当具有一定偏振态的信号光s和两束泵浦光P1和P2进入第一光纤参量放大器204时，信号光s被放大，并且产生与信号光s相对应的闲频光i。然后，两束泵浦光P1和P2、闲频光i和放大后的信号光s进入单模光纤205中。由于单模光纤205的色散，两束泵浦光P1和P2、放大后信号光s与闲频光i之间的相对相位会发生改变，相对相位改变的幅度与单模光纤205的色散值、透射率和光纤长度有关。也就是说，单模光纤205对输入的各个光束之间的相位进行了调整。最后，调节相对相位后的各光束通过单模光纤205进入第二光纤参量放大器206。第二光纤参量放大器206的增益原理是四波混频，四波混频转移光能量的能力与各光束之间的相对相位值有关，因此第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤参量放大装置，包括：两个泵浦源、光耦合器及第一光纤参量放大器；其特征在于，还包括一段单模光纤和第二光纤参量放大器；所述光耦合器与第一光纤参量放大器相连；第一光纤参量放大器和第二光纤参量放大器通过所述单模光纤相连；所述光耦合器将信号光和所述两个泵浦源产生的两束泵浦光耦合至第一光纤参量放大器；所述第一光纤参量放大器将两束泵浦光、产生的闲频光和放大后的信号光通过所述单模光纤发送至第二光纤参量放大器；所述单模光纤对所述两束泵浦光、产生的闲频光和放大后的信号光之间的相位进行调节。

【技术特征摘要】
1.一种光纤参量放大装置，包括：两个泵浦源、光耦合器及第一光纤参量放大器；其特
征在于，还包括一段单模光纤和第二光纤参量放大器；
所述光耦合器与第一光纤参量放大器相连；第一光纤参量放大器和第二光纤参量放大
器通过所述单模光纤相连；
所述光耦合器将信号光和所述两个泵浦源产生的两束泵浦光耦合至第一光纤参量放
大器；
所述第一光纤参量放大器将两束泵浦光、产生的闲频光和放大后的信号光通过所述单
模光纤发送至第二光纤参量放大器；
所述单模光纤对所述两束泵浦光、产生的闲频光和放大后的信号光之间的相位进行调
节。
2.根据权利要求1所述的光纤参量放大装置，其特征在于，所述的第一光纤参量放大器
的增益介质为第一高非线性光子晶体光纤；第二光纤参量放大器的增益介质为第二高非线
性光子晶体光纤。
3.根据权利要求2所述的光纤参量放大装置，其特征在于，所述第一高非线性光子晶体
光纤为非线性系数γ为30...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩利红，于方永，苑金辉，俞重远，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：新型
国别省市：北京;11