一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法技术方案

本发明专利技术公开一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法，包括步骤一、产生高阶泵浦光，步骤二、利用泵浦光产生模块输出多阶混合泵浦光，步骤三、利用泵浦光放大模块输出一阶泵浦光，步骤四、于系统增益点将一阶泵浦光耦合到增益光纤中对信号光放大；本发明专利技术通过分布式放大的结构抑制非线性效应的产生，且采用高阶泵浦源产生的非相干宽带一阶泵浦光对信号光进行放大，在低维护成本的基础上实现C+L波段范围内较高的增益平坦度及较好的噪声性能，通过增益性能对各模块反馈控制，实现了增益大小与平坦度的自适应调节。小与平坦度的自适应调节。小与平坦度的自适应调节。

【技术实现步骤摘要】
一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法


[0001]本专利技术涉及光纤通信
，尤其涉及一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法。

技术介绍

[0002]在电力通信等长距离光通信场景中，复杂的地理环境导致电中继设备的建设和维护十分困难，成本过高，而长距离无中继光纤传输系统弥补了这一缺陷，成为这类场景中的首选通信系统，且在当前大数据时代的需求下，将传输带宽拓宽到C+L波段能够进一步增加传输容量，适应时代要求，在该系统中，光信号经过长距离传输，会受到较大损耗，系统性能会受到严重影响；目前，被广泛使用的掺铒光纤放大器能够以遥泵方式对传输信号放大，增益较高，但噪声性能与平坦性能较差，在长距离放大时会积累较大的增益偏差，难以在C+L波段的长距离传输中应用，而基于拉曼效应的拉曼放大器，由于高阶泵浦源的引入能够实现很好的噪声性能，在一定频带范围内增益较为平坦，但其在实现增益平坦时需要对较多的泵浦激光器进行功率调节，成本较高，且由于能量从高频向低频转移的现象，很难确定各激光器的功率值，不便于进行增益平坦的设计，因此，本专利技术提出一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术的目的在于提出一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法，该长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法通过分布式放大的结构抑制非线性效应的产生，且采用高阶泵浦源产生的非相干宽带一阶泵浦光对信号光进行放大，在低维护成本的基础上实现C+L波段范围内较高的增益平坦度及较好的噪声性能，通过增益性能对各模块反馈控制，实现了增益大小与平坦度的自适应调节。
[0004]为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法，包括以下步骤：步骤一、由接收端的高阶泵浦激光器产生频率范围为相对传输信号相对传输信号具有泵浦源阶数个数斯托克斯频移的光波，作为高阶泵浦源；步骤二、高阶泵浦源通过泵浦光产生模块输出频率范围分别为相对传输信号具有泵浦源阶数个数斯托克斯频移的包括高阶泵浦光和一阶泵浦光在内的连续阶数泵浦光组成的多阶混合泵浦光；步骤三、将多阶混合泵浦光输入到泵浦光放大模块中后，输出两路放大后的一阶泵浦光；步骤四、通过遥泵和可选泵浦结构的组合结构，将两路一阶泵浦光分别作为双向泵浦源，以随路和旁路的方式传输到C+L波段长距离无中继光纤传输系统的增益点，以可选泵浦方式耦合到增益光纤中对信号光进行放大。
[0005]进一步改进在于：所述步骤二中高阶泵浦光通过由多个反射滤波器、多段单模光纤、一端镀反射膜的单模光纤和一个环形器组成的泵浦光产生模块，依次产生阶数逐次降低的泵浦光，并输出多阶混合泵浦光，所述反射滤波器为可调反射率的反射滤波器。
[0006]进一步改进在于：所述多阶混合泵浦光通过两个可调反射率的反射滤波器和增益光纤组成的谐振腔放大并输出两路一阶泵浦光，且通过接收信号的反馈，反射滤波器中各分频段的反射率自适应调整，所述步骤三中泵浦光放大模块由两个反射放大器和增益光纤组成。
[0007]进一步改进在于：所述接收信号的反馈包含了噪声估计信息和增益平坦度信息，反射放大器的噪声性能通过调整两个反射滤波器的相对反射率调整前向与后向泵浦光的比例进行优化；反射放大器的增益平坦度通过调整反射滤波器中不同频段的相对反射率进行优化。
[0008]进一步改进在于：所述步骤二泵浦光源产生模块中将输入的高阶泵浦光分为两路，一路用以产生低阶泵浦光，另一路用以对低阶泵浦光进行放大，且根据接收信号调整功率分配比例，其中包括功率分配器、各阶自激拉曼效应模块、一阶自激拉曼效应模块和合波器。
[0009]进一步改进在于：所述功率分配器给定功率比值分配并输入高阶泵浦光，输出功率比值一定的两路三阶泵浦光，功率比值根据接收信号的反馈调整；各阶自激拉曼效应模块分别由两个反射放大器和单模光纤组成，高阶泵浦光通过反射放大器后在单模光纤中产生自激拉曼效应，产生的次高阶泵浦光在由两个反射放大器组成的谐振腔中放大并输出，输出包含高阶泵浦光和次高阶泵浦光，高阶泵浦光通过级联的除一阶外自激拉曼效应模块，输出以二阶泵浦光为主的多阶混合泵浦光；合波器将一阶自激拉曼效应模块的输出与功率分配器另一路输出的高阶泵浦光合波，输出包括大功率高阶泵浦光和一阶泵浦光在内的连续阶数泵浦光组成的多阶混合泵浦光。
[0010]进一步改进在于：所述步骤四中遥泵和双向泵浦结构的组合结构，通过将泵浦光谐振放大模块中的某一侧反射滤波器的反射系数调至最高，使泵浦光仅从前向或后向耦合入纤，从而以可选泵浦方式进行信号放大。
[0011]进一步改进在于：所述步骤四中信号光耦合时将多阶混合泵浦光经光隔离器后耦合入与两个反射频率范围内相对传输信号具有一段斯托克斯频移的反射滤波器相接的增益光纤，其中反射滤波器各频段的反射系数根据接收端反馈进行调整。
[0012]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过分布式放大的结构抑制非线性效应的产生，且采用高阶泵浦源产生的非相干宽带一阶泵浦光对信号光进行放大，在低维护成本的基础上实现C+L波段范围内较高的增益平坦度及较好的噪声性能，通过增益性能对各模块反馈控制，实现了增益大小与平坦度的自适应调节。
附图说明
[0013]图1为本专利技术实施例流程图。
[0014]图2为本专利技术实施例泵浦光产生模块结构图。
[0015]图3为本专利技术实施例泵浦光放大模块结构图。
[0016]图4为本专利技术实施例对信号光放大的系统示意图。
具体实施方式
[0017]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术做进一步详述，本实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0018]根据图1、2、3、4所示，本实施例提供了一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法，包括以下步骤：步骤一、接收端的多个不同频率的激光器组合产生频率范围为1225
‑
1325nm的光波，作为三阶泵浦源，通过功率分配器，输出两路三阶泵浦光；步骤二、三阶泵浦源通过由两个反射频率范围为1325nm
‑
1425nm的反射滤波器、两端单模光纤和环形器组成的泵浦光产生模块，如说明书附图3所示，其输出频率范围可变，在本实施例中输出频率范围分别为1225
‑
1325nm，1325
‑
1425nm和1425
‑
1525nm的三阶、二阶和一阶泵浦光组成的混合泵浦光；步骤三、将混合泵浦光输入到由两个反射频率范围为1425nm
‑
1525nm的反射滤波器和一段增益光纤组成的泵浦光放大模块，如说明书附图3所示，输出两路放大后的一阶泵浦光；步骤四、通过遥泵和双向泵浦结构的组合结构，将两路一阶泵浦光分别作为双向泵浦源，以随路和旁路的方式传输到C+L波段长距离无中继光纤传输系统的增益点，以可选泵浦方式耦合到增益光纤中对信号光进行放大，系统如说明书附图4所示；步骤五、经过放大并传输的光信号经接收后进行分析，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、由接收端的高阶泵浦激光器产生频率范围为相对传输信号具有泵浦源阶数个数斯托克斯频移的光波，作为高阶泵浦源；步骤二、高阶泵浦源通过泵浦光产生模块输出频率范围分别为相对传输信号具有泵浦源阶数个数斯托克斯频移的包括高阶泵浦光和一阶泵浦光在内的连续阶数泵浦光组成的多阶混合泵浦光；步骤三、将多阶混合泵浦光输入到泵浦光放大模块中后，输出两路放大后的一阶泵浦光；步骤四、通过遥泵和可选泵浦结构的组合结构，将两路一阶泵浦光分别作为双向泵浦源，以随路和旁路的方式传输到C+L波段长距离无中继光纤传输系统的增益点，以可选泵浦方式耦合到增益光纤中对信号光进行放大。2.根据权利要求1所述的一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法，其特征在于：所述步骤二中泵浦光产生模块由多个反射滤波器、多段普通单模光纤、一端镀反射膜的单模光纤和一个环形器组成，所述反射滤波器为可调反射率的反射滤波器。3.根据权利要求2所述的一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法，其特征在于：所述多阶混合泵浦光通过两个可调反射率的反射滤波器和增益光纤组成的谐振腔放大并输出两路一阶泵浦光，且通过接收信号的反馈，反射滤波器中各分频段的反射率自适应调整，所述步骤三中泵浦光放大模块由两个反射放大器和增益光纤组成。4.根据权利要求3所述的一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法，其特征在于：所述接收信号的反馈包含了噪声估计信息和增益平坦度信息，反射放大器的噪声性能通过调整两个反射滤波器的相对反射率调整前向与后向泵浦光的比例进行优化；反射放大器的增益平坦度通过调整反射滤波器中不同频段的相对反射率进行优化。5.根据权利要求1所述的一种长距离光纤传输系统中的遥泵拉曼放大方法，其特征在于：所述步骤二泵浦光源产生模块中将输入的高阶泵浦光分为两路，一路用以产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：忻向军，常天海，李良川，赵启涵，张琦，刘博，姚海鹏，王光全，田凤，高然，邓宁，田清华，王拥军，常欢，李志沛，
申请(专利权)人：中国联合网络通信有限公司研究院，
类型：发明
国别省市：