基于受激拉曼散射的波长转换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于受激拉曼散射的波长转换器，包括第一激光器、第二激光器、合波器和光滤波器，第一激光器上连接有调制器，第一激光器的输出端通过第一光纤连接有掺铒光纤放大器，掺铒光纤放大器的输出端通过第一光纤与合波器的第一输入端连接，第二激光器的输出端通过第二光纤与合波器的第二输入端连接，合波器的输出端通过用于通过受激拉曼散射放大过程来进行波长转换的第三光纤与光滤波器连接，第二激光器的中心波长大于第一激光器的中心波长，光滤波器的中心波长等于第二激光器的中心波长。本实用新型专利技术波长转换速率快，调谐带宽宽，能够透明波长转换以及跨波段和可调谐波长转换，实用性强。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光通信
，具体涉及一种基于受激拉曼散射的波长转换器。
技术介绍
波分复用技术是高速宽带大容量光纤通信技术首选技术。在波分复用通信系统的光交叉连接节点中，当不同光纤中两个相同波长信号进入同一光纤中时，就产生了波长阻塞问题。由于系统各种因素限制，每根光纤可复用的波长数目有限，因此在光交叉节点处必然会出现这种情况。解决这一问题的有效方法就是采用波长转换技术，将其一个信号波长转换到其他波长，从而避免OXC中的波长阻塞。波长转换器件的另一个重要用途就是实现不同光网络之间的波长匹配，可以把不同厂商、不同时代生产的不同波长系列产品统一到同一波长标准上，实现网络间的通信。此外，通过波长转换器，可以增强网络重构、网络管理的灵活性、可靠性，配合波分开关可以实现波长路由等功能。而可调谐全光波长转换器能实现多组不同波长之间的转换，它在全光网中主要有一下优势:(I)可以更有效的重复利用波长，进一步提高波长使用率。(2)可构成动态的波长路由，有利于传输速率的提高。(3)能够减少光网络节点放置波长转换器的数目，有利于降低系统成本。目前实现波长转换主要有两大方法:(1)光/电-电/光法，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，这使它在多波长通道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。(2)全光波长转换法，就是利用某些介质的非线性效应将输入的光信号直接转移到新的波长上，有利于系统升级、扩容。目前全光波长转换器件主要利用的物理效应有:半导体光放大器(SOA)中的交叉增益调制效应、交叉相位调制、四波混频，半导体激光器中的增益饱和效应，半导体材料、铌酸锂晶体、光纤等非线性材料的差频、四波混频效应。但其都存在实施过程复杂，成本较高，转换速度慢，待转换波长有限等缺点，并且网络节点需要对多个波长信道进行波长变换时，要同时设置多个波长转换器，成本大大增加。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于受激拉曼散射的波长转换器，其结构简单，设计合理，实现成本低，波长转换速率快、带宽宽，能够透明波长转换和可调谐波长转换，实用性强，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:一种基于受激拉曼散射的波长转换器，其特征在于:包括用于输出信号光的第一激光器和用于输出连续探测光的第二激光器，以及用于对经放大后的信号光与连续探测光进行耦合的合波器和用于滤出波长转换后的探测光的光滤波器，所述第一激光器上电连接有用于对第一激光器输出光的振幅和相位进行调制的调制器，所述第一激光器的输出端通过第一光纤连接有用于对第一激光器输出的信号光进行功率放大并形成泵浦信号光的掺铒光纤放大器，所述掺铒光纤放大器的输出端通过第一光纤与所述合波器的第一输入端连接，所述第二激光器的输出端通过第二光纤与所述合波器的第二输入端连接，所述合波器的输出端通过用于通过受激拉曼散射放大过程来进行波长转换的第三光纤与光滤波器连接，所述第二激光器的中心波长X 1大于所述第一激光器的中心波长X1，所述光滤波器的中心波长等于所述第二激光器的中心波长入i。上述的基于受激拉曼散射的波长转换器，其特征在于:所述第二激光器的中心波长X 1与所述第一激光器的中心波长X1满足频移计算公式Av=(I7^1) —(1/^)，其中，Av为频移量且Av的取值范围为200CHT1 500CHT1。上述的基于受激拉曼散射的波长转换器，其特征在于:所述第三光纤为高非线性光纤，所述高非线性光纤在1370nm 1700nm的波长范围内非线性系数范围为lOW—iknT1 37W—1 km—1，所述 高非线性光纤在波长1550n m处的非线性系数为36.。胃—1! —1，所述高非线性光纤在1370nm 1700nm的波长范围内色散值范围为0 0.6ps/ (nm ^km)，所述高非线性光纤在1370nm 1700nm的波长范围内色散斜率范围为-0.2 0.2。上述的基于受激拉曼散射的波长转换器，其特征在于:所述第二激光器为可调谐激光器，所述光滤波器为可调谐光滤波器，所述第二激光器的调谐范围与所述光滤波器的调谐范围相同。本技术与现有技术相比具有以下优点:1、本技术结构简单，设计合理，实现方便。2、本技术较普通光-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。3、本技术的实现成本低，造价要比普通光-电-光波长转换器低的多，通过调节可调谐激光器，能够将信号光所携带的信息转换到不同连续探测光上，能够完成可调谐波长转换。4、本技术在波长转换过程中，波长转换器的自发噪声低，能实现啁啾反转。5、本技术的波长转换速率快，波长转换带宽宽，输出信号消光比好，而且可以实现跨波段转换。6、本技术在进行波长转换的同时实现了对待转换波长信号的放大，并且放大倍数可以通过调节泵浦光功率、光纤长度等实现可控。7、本技术的实用性强，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本技术结构简单，设计合理，实现成本低，波长转换速率高，调谐带宽宽，能够实现透明波长转换、跨波段波长转换和可调谐波长转换，实用性强，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的原理框图。图2为泵浦信号光的光功率示意图。图3为本技术第二激光器输出的连续探测光的光功率示意图。图4为进行波长转换后泵浦信号光的光功率示意图。图5为进行波长转换后探测光的光功率示意图。附图标记说明:I一调制器；2—第一激光器；3—掺铒光纤放大器；4 一第二激光器；5—合波器；6—第三光纤；7—光滤波器；8—第一光纤；9一第二光纤。具体实施方式如图1所示，本技术包括用于输出信号光的第一激光器2和用于输出连续探测光的第二激光器4，以及用于对经放大后的信号光与连续探测光进行耦合的合波器5和用于滤出波长转换后的探测光的光滤波器7，所述第一激光器2上电连接有用于对第一激光器2输出光的振幅和相位进行调制的调制器I,所述第一激光器2的输出端通过第一光纤8连接有用于对第一激光器2输出的信号光进行功率放大并形成泵浦信号光的掺铒光纤放大器3,所述掺铒光纤放大器3的输出端通过第一光纤8与所述合波器5的第一输入端连接，所述第二激光器4的输出端通过第二光纤9与所述合波器5的第二输入端连接，所述合波器5的输出端通过用于通过受激拉 曼散射放大过程来进行波长转换的第三光纤6与光滤波器7连接，所述第二激光器4的中心波长Xi大于所述第一激光器2的中心波长X1，所述光滤波器7的中心波长等于所述第二激光器4的中心波长入it)本实施例中，所述第二激光器4的中心波长Xi与所述第一激光器2的中心波长A1满足频移计算公式Av=(VX1) —(1/D，其中，Av为频移量且Av的取值范围为200CHT1 500CHT1，在这个频移范围内能够得到较高的拉曼增益，使波长转换易于发生，不仅能实现相同通信波段内的可调谐全光波长转换，而且能够实现跨通信波段全光波长转换。本实施例中，所述第三光纤6为高非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于受激拉曼散射的波长转换器，其特征在于：包括用于输出信号光的第一激光器（2）和用于输出连续探测光的第二激光器（4），以及用于对经放大后的信号光与连续探测光进行耦合的合波器（5）和用于滤出波长转换后的探测光的光滤波器（7），所述第一激光器（2）上电连接有用于对第一激光器（2）输出光的振幅和相位进行调制的调制器（1），所述第一激光器（2）的输出端通过第一光纤（8）连接有用于对第一激光器（2）输出的信号光进行功率放大并形成泵浦信号光的掺铒光纤放大器（3），所述掺铒光纤放大器（3）的输出端通过第一光纤（8）与所述合波器（5）的第一输入端连接，所述第二激光器（4）的输出端通过第二光纤（9）与所述合波器（5）的第二输入端连接，所述合波器（5）的输出端通过用于通过受激拉曼散射放大过程来进行波长转换的第三光纤（6）与光滤波器（7）连接，所述第二激光器（4）的中心波长λi大于所述第一激光器（2）的中心波长λ1，所述光滤波器（7）的中心波长等于所述第二激光器（4）的中心波长λi。

【技术特征摘要】
1.一种基于受激拉曼散射的波长转换器，其特征在于:包括用于输出信号光的第一激光器(2)和用于输出连续探测光的第二激光器(4)，以及用于对经放大后的信号光与连续探测光进行耦合的合波器(5)和用于滤出波长转换后的探测光的光滤波器(7)，所述第一激光器(2)上电连接有用于对第一激光器(2)输出光的振幅和相位进行调制的调制器(1)，所述第一激光器(2)的输出端通过第一光纤(8)连接有用于对第一激光器(2)输出的信号光进行功率放大并形成泵浦信号光的掺铒光纤放大器(3),所述掺铒光纤放大器(3)的输出端通过第一光纤(8)与所述合波器(5)的第一输入端连接,所述第二激光器(4)的输出端通过第二光纤(9 )与所述合波器(5 )的第二输入端连接，所述合波器(5 )的输出端通过用于通过受激拉曼散射放大过程来进行波长转换的第三光纤(6)与光滤波器(7)连接，所述第二激光器(4)的中心波长Xi大于所述第一激光器(2)的中心波长A1，所述光滤波器(7)的中心波长等于所述第二激光器(4)的中心波长入”2.按照权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐军华，赵云，李瑞，李栋，冷斌，左旭，袁心易，侯雪梅，巩明辉，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：实用新型
国别省市：