一种二阶前向拉曼光纤放大器制造技术

本实用新型专利技术涉及网络通信放大器领域，特别是涉及一种二阶前向拉曼光纤放大器。本实用新型专利技术采用两种泵浦激光器，即二阶泵浦激光器和一阶泵浦激光器的形式来发射两种泵浦光，能够解决现有拉曼光纤放大器中泵浦能量利用不充分带来的能量损耗问题，同时首次采用掺TiO2光纤作为二阶前向拉曼光纤放大器的增益介质，实现了在掺TiO2光纤中经受激拉曼散射效应作用后拉曼光纤放大器的增益效果的显著提高，降低了增益平坦度，进而实现了泵浦光的功率转换效率的显著提高。的显著提高。的显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种二阶前向拉曼光纤放大器


[0001]本技术涉及网络通信放大器领域，特别是涉及一种二阶前向拉曼光纤放大器。

技术介绍

[0002]近年来，拉曼光纤放大器凭借其任意带宽放大、泵浦配置灵活、作用长度短等优点，被认为是全光网络中解决信号衰减问题的关键器件。
[0003]目前，常用的拉曼光纤放大器采用多个一阶泵浦光直接放大信号光的方式，大功率的泵浦光注入光纤后，与纤芯材料发生受激拉曼散射效应，泵浦光能量下移至频率更低的信号光，从而使信号光被放大。然而，一阶拉曼光纤放大器仍存在自发辐射噪声大、泵浦利用不充分、放大距离短等问题。
[0004]因此，目前急需一种噪声系数低且能量转化效率高的新型拉曼光纤放大器，以解决现有拉曼光纤放大器中泵浦能量利用不充分带来的能量损耗问题。二阶拉曼放大与一阶拉曼放大原理类似，传统一阶RFA是用频率在1.4μm左右的泵浦光对频率在1.5μm左右的信号光进行一次拉曼放大，这时泵浦光与信号光之间的频移差为13.2THz，恰好是一个Stokes频移。二阶拉曼放大利用二次拉曼频移来实现放大功能，不同之处在于，二阶拉曼放大是一种接力式放大。二阶RFA在高于一阶泵浦光频率的一个Stokes频移位置，即频率1.3μm左右加入二阶泵浦，二阶泵浦先对一阶泵浦进行放大，被放大后的一阶泵浦再对信号光进行放大。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种二阶前向拉曼光纤放大器，噪声系数低且能量转化效率高。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0007]一种二阶前向拉曼光纤放大器，包括：n个泵浦激光器、光耦合器、光隔离器、带通滤波器、掺TiO2光纤；
[0008]n个所述泵浦激光器通过传输光纤与所述光耦合器的输入端连接，用于发射泵浦光，包括：
[0009]n个所述泵浦激光器至少包括1个二阶泵浦激光器和1个一阶泵浦激光器；
[0010]所述光耦合器的输出端通过所述掺TiO2光纤与所述带通滤波器的输入端连接；所述光隔离器嵌入在所述掺TiO2光纤内的靠近与所述光耦合器连接的一端的位置；
[0011]所述光耦合器用于将所述泵浦光和信号光耦合形成耦合光；
[0012]所述光隔离器用于限制后向传播的瑞利散射光在所述掺TiO2光纤中的传输；所述瑞利散射光为所述耦合光在传输过程中所产生的；
[0013]所述掺TiO2光纤用于通过受激拉曼散射效应对所述耦合光中的所述信号光进行放大，获得放大后的耦合光；
[0014]所述带通滤波器用于滤除所述放大后的耦合光中的泵浦光，获得放大后的信号光。
[0015]优选地，所述掺TiO2光纤的长度为6km。
[0016]优选地，还包括m个光发射机、波分复用器和m个光接收机；
[0017]m个所述光发射机通过传输光纤与所述光耦合器的输入端连接；
[0018]所述波分复用器的输入端通过传输光纤与所述带通滤波器的输出端连接；
[0019]所述波分复用器的输出端通过传输光纤与m个所述光接收机连接；所述波分复用器用于将放大后的信号光转化成m路不同波长的单束光，并分别将m路不同波长的单束光一一对应的发送给m个所述光接收机。
[0020]优选地，m个所述光发射机的中心波长的取值范围为1565
‑
1625nm，m个所述光发射机之间的波长间隔为3的倍数。
[0021]优选地，n个所述泵浦激光器采用1个所述二阶泵浦激光器和3个所述一阶泵浦激光器。
[0022]优选地，1个所述二阶泵浦激光器的波长为1408.3nm，3个所述一阶泵浦激光器的波长分别为1458.1nm、1463.7nm、1503.1nm。
[0023]优选地，1个所述二阶泵浦激光器的功率为0.11W，3个所述一阶泵浦激光器的功率分别为0.4W、0.53W、0.58W。
[0024]优选地，n个所述泵浦激光器的波长均小于m个所述光发射机的中心波长中的最小的中心波长。
[0025]根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：
[0026]本技术采用两种泵浦激光器，即二阶泵浦激光器和一阶泵浦激光器的形式来发射两种泵浦光，能够解决现有拉曼光纤放大器中泵浦能量利用不充分带来的能量损耗问题，同时首次采用掺TiO2光纤作为前向拉曼光纤放大器的增益介质，实现了在掺TiO2光纤中经受激拉曼散射效应作用后拉曼光纤放大器的增益效果的显著提高，降低了增益平坦度，进而实现了泵浦光的功率转换效率的显著提高。
附图说明
[0027]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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本技术实施例提供的二阶前向拉曼光纤放大器的结构图；
[0029]图2为本技术实施例提供的掺TiO2光纤的拉曼增益谱；
[0030]图3为本技术实施例提供的二阶前向拉曼光纤放大器的输出增益图。
[0031]符号说明：
[0032]光发射机
‑
1、泵浦激光器
‑
2、传输光纤
‑
3、光耦合器
‑
4、掺TiO2光纤
‑
5、光隔离器
‑
6、带通滤波器
‑
7、波分复用器
‑
8、光接收机
‑
9。
具体实施方式
[0033]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做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。
[0034]本技术的目的是提供一种二阶前向拉曼光纤放大器，噪声系数低且能量转化效率高。
[0035]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0036]实施例1
[0037]为了实现上述目的，本技术实施例1提供二阶前向拉曼光纤放大器。如图1所示，本专利技术实施例提供的二阶前向拉曼光纤放大器，包括：n个泵浦激光器2、光耦合器4、光隔离器6、带通滤波器7、掺TiO2光纤5；
[0038]n个所述泵浦激光器2通过传输光纤3与所述光耦合器4的输入端连接，用于发射泵浦光，包括：
[0039]n个所述泵浦激光器2至少包括1个二阶泵浦激光器和1个一阶泵浦激光器；
[0040]所述光耦合器4的输出端通过所述掺TiO2光纤5与所述带通滤波器7的输入端连接；所述光隔离器6嵌入在所述掺TiO2光纤5内的靠近与所述光耦合器4连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二阶前向拉曼光纤放大器，其特征在于，包括：n个泵浦激光器、光耦合器、光隔离器、带通滤波器、掺TiO2光纤；n个所述泵浦激光器通过传输光纤与所述光耦合器的输入端连接，用于发射泵浦光，包括：n个所述泵浦激光器至少包括1个二阶泵浦激光器和1个一阶泵浦激光器；所述光耦合器的输出端通过所述掺TiO2光纤与所述带通滤波器的输入端连接；所述光隔离器嵌入在所述掺TiO2光纤内的靠近与所述光耦合器连接的一端的位置；所述光耦合器用于将所述泵浦光和信号光耦合形成耦合光；所述光隔离器用于限制后向传播的瑞利散射光在所述掺TiO2光纤中的传输；所述瑞利散射光为所述耦合光在传输过程中所产生的；所述掺TiO2光纤用于通过受激拉曼散射效应对所述耦合光中的所述信号光进行放大，获得放大后的耦合光；所述带通滤波器用于滤除所述放大后的耦合光中的泵浦光，获得放大后的信号光。2.根据权利要求1所述的二阶前向拉曼光纤放大器，其特征在于，所述掺TiO2光纤的长度为6km。3.根据权利要求1所述的二阶前向拉曼光纤放大器，其特征在于，还包括m个光发射机、波分复用器和m个光接收机；m个所述光发射机通过传输光纤与所述光耦合器的输入端连接；所述波分复用器的输入端通过传输光纤与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩稼民，高睿杰，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：新型
国别省市：