双向可配置的定向拉曼泵浦装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于在光纤传输系统中放大数据光信号的拉曼泵浦设备(10)，包括：第一和第二端口(12a、12b)，数据光信号可以分别通过第一和第二端口进入和离开拉曼泵浦设备(10)；拉曼泵浦源(14)，用于产生拉曼泵浦信号；和至少一个组合器(16)，用于将拉曼泵浦信号与数据光信号组合。拉曼泵浦设备(10)允许选择性地将相同拉曼泵浦源(14)或相同拉曼泵浦源(14)的至少一些部分产生的拉曼泵浦信号与数据光信号同向或反向组合。

Bidirectional configurable directional Raman pumping device

The present invention provides a Raman pumping device (10) for amplifying data optical signals in a fiber transmission system, including: first and second ports (12a, 12b), data optical signals can enter and leave the Raman pumping device (10) through the first and second ports respectively; a Raman pumping source (14) for generating a Raman pumping signal; and to. A combiner (16) is used to combine the Raman pump signal with the data optical signal. Raman pumping equipment (10) allows selective combination of Raman pumping signals from at least some parts of the same Raman pumping source (14) or the same Raman pumping source (14) with data optical signals in the same direction or in the reverse direction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双向可配置的定向拉曼泵浦装置
本专利技术属于光纤通信领域。具体来说，本专利技术涉及一种用于在光纤传输系统中放大光信号的拉曼放大器。
技术介绍
在电信行业中，使用光纤通信系统通过光纤发送光信号来传输信息是很普遍的。光纤用于通过大量现有的城市间和海底跨洋光纤通信线路远距离传输各种通信信号。为了确保在长距离传播之后不受干扰地检测通信信号，沿着光传输线路在多个位置中部署光放大器，以有力地增强正在传输的信号。这些光放大器位于一些放大位置，这些放大位置可能隔开数百千米，通常在50km到120km之间，并且可以放置在遥远的位置，有可能在海底。光放大器优于电放大器或中继器，因为它们提供许多技术优势，诸如消除了对光/电和电/光转换的需求，或者无需多路分解多信道光信号就能够放大多信道光信号。此外，除了增加光信号的振幅之外，中继器还允许相对于时钟信号对准以及恢复光信号的形状。然而，中继器对调制格式和数据速率不透明，因此当用不同调制格式或更高数据速率的新应答器替换应答器时，必须交换中继器。相反，光放大器适合于放大任何类型的光信号，并且适合于同时放大多个光信号。光放大的一种可能性在于利用给定介质中的受激拉曼散射引起的拉曼增益。拉曼活性介质通常是光纤本身。在拉曼放大中，较低频率的“信号”光子引起拉曼活性介质中的较高频率的“泵浦”光子的非弹性散射。由于这种非弹性散射，产生了另一个“信号”光子，而剩余能量共振地传递到介质的振动状态。因此，该过程允许全光放大。在“同向拉曼放大”中，待放大的信号和泵浦光在相同方向上传播。相反，在“反向拉曼放大”中，待放大的信号和泵浦光在相反的方向上传播。直到最近，只有反向拉曼放大器被用于多跨度长距离光传输系统。然而，支持超过40Gbit/s的数据速率并使用更高阶调制格式的应答器的加入需要配备同向和反向两种拉曼放大器的光传输系统，以便提供所需的光信噪比。传统拉曼放大器的设计方式是，它们只能在固定的泵浦方向上使用，无论是同向的、反向的还是这两种方向。因此，为了部署和维护任务，需要储备不同种类的拉曼放大器。此外，光网络目前的演化方式是，越来越需要拉曼放大器使用中的更大的灵活性。有鉴于此，拉曼放大器的多元性方面还有技术改进的空间。US6757098B2描述了一种模块化双向光放大系统，该系统由构建块或模块组成，该构建块或模块旨在利用整个常规铒增益窗口以及扩展的铒频带以模块化方式操作。不同的构建块或模块可产生单向的或双向的光放大器拓扑。EP1250737B1公开了一种具有双向泵浦和改进的噪声系数的多级拉曼放大器。多级拉曼放大器至少由第一和第二泵浦组成，其中第一泵浦产生给定拉曼阶的第一同向泵浦光束，并且第二泵浦产生与第一泵浦不同拉曼阶的第二反向泵浦光束。多级拉曼放大器还能包括双波长拉曼振荡器，而不是第一和第二泵浦。US7110680B2描述了一种用于包括通过光纤联接的多个节点的光通信系统中的同向拉曼放大的方法和系统。光纤包括增益介质，并且可操作以在多个信道中传输光信号。泵浦波长和传输信道频带根据用于同向拉曼泵浦的增益光纤的色散特性来选择。US6738180B2公开了一种包括多个拉曼放大器的光传输系统，所述拉曼放大器包括不同泵浦波长的多个泵浦光源。产生受激拉曼散射的光纤的纵向截面根据多个拉曼放大器而不同。多个拉曼放大器相互补偿各自的拉曼增益波长特性。
技术实现思路
本专利技术的基本问题是提供用于降低光纤传输系统的部署和操作中的设备要求的装置和方法。这个问题通过根据权利要求1所述的拉曼泵浦设备和根据权利要求28所述的方法来解决。从属权利要求中说明本专利技术的优选实施例。本专利技术的设备包括第一和第二端口，通过第一和第二端口，拉曼泵浦设备可以连接到光纤传输系统且数据光信号可以分别进入和离开拉曼泵浦设备。这里，术语“端口”被理解为具有广泛的含义，并且涵盖允许数据光信号通过拉曼泵浦设备传输的任何类型的光接口。拉曼泵浦设备还包括用于产生拉曼泵浦信号的拉曼泵浦源和用于将拉曼泵浦信号与数据光信号组合的至少一个组合器。拉曼泵浦信号通过光纤传输系统中发生的受激拉曼散射使数据光信号被放大。该至少一个组合器通常是波分多路复用器，优选地是四端口双向波分多路复用器。然而，使用任何其它类型的组合器来组合光信号也是可行的。拉曼泵浦源可以包括适合其在光纤传输系统中的使用的任何类型的光源，例如但不限于激光光源。根据本专利技术，拉曼泵浦设备允许选择性地将相同拉曼泵浦源或相同拉曼泵浦源的至少一些部分产生的拉曼泵浦信号与数据光信号同向或反向组合。这样，拉曼泵浦设备可以用于同向或反向放大。这允许通过简单地修改已经存在的拉曼泵浦设备的操作模式，以简单的方式改变光纤传输系统的给定注入点处的泵浦方向，使得无需为这些目的部署额外的泵浦设备。这里，“注入点”被理解为光纤传输系统的任何部分或区段，在该部分或区段可以安装放大设备，使得在光纤传输系统中传输的光信号在该部分或区段与拉曼泵浦信号组合，因此拉曼放大随后在光纤传输系统中发生。因此，能减少用于在光纤传输系统中放大数据光信号的设备的数量。因此，能大大降低光纤传输系统的建造和操作所涉及的物流和管理成本。此外，光纤传输系统的维护操作员不需要储备不同放大器类型的样本，使得维护任务变得更简单且成本更低。根据本专利技术的优选实施例，拉曼泵浦设备允许选择性地将相同拉曼泵浦源或相同拉曼泵浦源的至少一些部分产生的拉曼泵浦信号与数据光信号同向或反向组合，而无需将拉曼泵浦设备从光纤传输系统断开。这样，在部署光纤传输系统期间，就不需要决定最合适的泵浦配置。这个决定可能改为推迟到更晚的时间，例如光纤传输系统开始操作时。此外，保持了在光纤传输系统的操作期间改变泵浦配置而不中断数据业务的可能性。这里，“泵浦配置”被理解为代表拉曼泵浦信号在同向和反向组合之间的给定分布。在本专利技术的优选实施例中，拉曼泵浦设备还允许选择性地将拉曼泵浦信号的第一部分与数据光信号同向组合，和将拉曼泵浦信号的第二部分与数据光信号反向组合。这允许光纤传输系统中的放大在两个方向上发生，即同向和反向。优选地，拉曼泵浦信号的第一和第二部分的功率比是选择性可调的。反向拉曼泵浦提供了合适的手段来增加光纤传输系统中的光信噪比，同时遭受以下可能情况：发射到光纤传输系统中的相对于来自泵浦设备的数据光信号的传播方向位于下游的部分中的过高的信号功率电平会导致非线性效应增加。同向拉曼泵浦通常用于降低光纤传输系统中非线性效应的影响，而不影响光信噪比。因此，通过选择性地调节拉曼泵浦信号的第一和第二部分的功率比，可以优化数据光信号的功率分布，以便在光纤传输系统中提供光信噪比改善和非线性效应之间的有利平衡。根据本专利技术的优选实施例，拉曼泵浦设备包括可调谐光分路器，用于选择性地将拉曼泵浦信号引导到第一组合器和第二组合器中的一个或两个，第一组合器布置成将拉曼泵浦信号和数据光信号同向组合，第二组合器布置成将拉曼泵浦信号和数据光信号反向组合。上述拉曼泵浦信号的第一和第二部分的功率比的选择性调节于是可以通过操作可调谐光分路器来执行。这具有这样的优势，即允许通过操作可调谐光分路器来调节同向和反向泵浦的功率比，而不必接入或修改拉曼泵浦设备的内部结构。选择性调节可以进一步使得拉曼泵浦信号完全同向或反向组合。此外，可调谐光分路器可以远程操作，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在光纤传输系统中放大数据光信号的拉曼泵浦设备(10)，包括：第一端口和第二端口(12a、12b)，所述数据光信号可以分别通过所述第一端口和所述第二端口(12a、12b)进入和离开所述拉曼泵浦设备(10)；拉曼泵浦源(14)，用于产生拉曼泵浦信号；以及至少一个组合器(16)，用于将所述拉曼泵浦信号与所述数据光信号组合；其中所述拉曼泵浦设备(10)允许选择性地将相同拉曼泵浦源(14)或所述相同拉曼泵浦源(14)的至少一些部分产生的所述拉曼泵浦信号与所述数据光信号同向或反向组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.09 EP 16159377.71.一种用于在光纤传输系统中放大数据光信号的拉曼泵浦设备(10)，包括：第一端口和第二端口(12a、12b)，所述数据光信号可以分别通过所述第一端口和所述第二端口(12a、12b)进入和离开所述拉曼泵浦设备(10)；拉曼泵浦源(14)，用于产生拉曼泵浦信号；以及至少一个组合器(16)，用于将所述拉曼泵浦信号与所述数据光信号组合；其中所述拉曼泵浦设备(10)允许选择性地将相同拉曼泵浦源(14)或所述相同拉曼泵浦源(14)的至少一些部分产生的所述拉曼泵浦信号与所述数据光信号同向或反向组合。2.根据权利要求1所述的拉曼泵浦设备(10)，其中所述拉曼泵浦设备(10)允许选择性地将所述相同拉曼泵浦源(14)或所述相同拉曼泵浦源(14)的至少一些部分产生的所述拉曼泵浦信号与所述数据光信号同向或反向组合，而无需将所述拉曼泵浦设备(10)从所述光纤传输系统断开。3.根据权利要求1至2中任一项所述的拉曼泵浦设备(10)，其中所述拉曼泵浦设备(10)还允许选择性地将所述拉曼泵浦信号的第一部分与所述数据光信号同向组合，和将所述拉曼泵浦信号的第二部分与所述数据光信号反向组合。4.根据权利要求3所述的拉曼泵浦设备(10)，其中所述拉曼泵浦信号的所述第一部分和所述第二部分的功率比是选择性可调的。5.根据权利要求1至4中任一项所述的拉曼泵浦设备(10)，其中所述拉曼泵浦设备(10)包括可调谐光分路器(30)或光切换器(32)，用于选择性地将所述拉曼泵浦信号引导到以下中的一个或两个：第一组合器(16a)，布置成将所述拉曼泵浦信号和所述数据光信号同向组合；和第二组合器(16b)，布置成将所述拉曼泵浦信号和所述数据光信号反向组合。6.根据权利要求5所述的拉曼泵浦设备(10)，其中所述第一组合器和第二组合器(16a、16b)集成在四端口组合器(16)中，所述四端口组合器(16)具有分别布置成将所述拉曼泵浦信号和所述数据光信号同向和反向组合的第一端口和第二端口。7.根据权利要求5至6所述的拉曼泵浦设备(10)，其中所述拉曼泵浦源和所述可调谐光分路器(30)或所述光切换器(32)包括在集成设备中。8.根据权利要求5至7中任一项所述的拉曼泵浦设备(10)，其还包括控制单元，其中所述控制单元配置成用于控制所述可调谐光分路器(30)或所述光切换器(32)以及所述拉曼泵浦源(14)的操作。9.根据权利要求8所述的拉曼泵浦设备(10)，还包括光谱过滤结构，其中所述光谱过滤结构配置成用于将所述数据光信号的至少一部分引导到分析单元，其中所述分析单元是所述控制单元的一部分或与所述控制单元通信。10.根据前述权利要求中任一项所述的拉曼泵浦设备(10)，其中所述拉曼泵浦设备(10)在允许以第一安装定向和第二安装定向在光纤传输系统中安装的程度上是对称的，其中在所述第一安装定向和所述第二安装定向上，所述第一端口和所述第二端口(12a、12b)的作用互换。11.根据前述权利要求中任一项所述的拉曼泵浦设备(10)，其中所述拉曼泵浦源(14)包括：光纤放大器(40)，具有与所述第一端口(12a)联接的第一末端(41a)和与所述第二端口(12b)联接的第二末端(41b)；放大器泵浦源(42)，用于将光纤放大信号泵浦到所述光纤放大器(40)中；和第一种子光源和第二种子光源(44a、44b)，用于提供待由所述光纤放大器(40)放大从而产生所述拉曼泵浦信号的种子光；其中所述第一种子光源和所述第二种子光源被联接以将其相应的种子光在相反的方向上注入所述光纤放大器中。12.根据权利要求11所述的拉曼泵浦设备(10)，其中所述数据信号通过所述光纤放大器(40)在所述第一端口和所述第二端口(12a、12b)之间传输，其中所述光纤放大器(40)形成用于将所述拉曼泵浦信号与所述数据光信号组合的所述至少一个组合器(16)。13.根据权利要求12所述的拉曼泵浦设...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂亚戈·梅斯特雷，卡洛·马奎斯，安东·舍科斯，拉普·卢茨，
申请(专利权)人：骁阳网络有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU