基于一阶Raman的二阶拉曼光纤放大器制造技术

本发明专利技术提供一种基于一阶Raman的二阶拉曼光纤放大器，其特征在于：包括14XX拉曼单元和13XX拉曼单元，所述14XX拉曼单元包括14XX拉曼泵浦光激光器、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第一光波分复用器和第二光波分复用器，所述13XX拉曼单元包括13XX拉曼泵浦激光器、第四耦合器、第四光电探测器、第五光电探测器和第六光电探测器。本发明专利技术巧妙地借用原一阶拉曼技术平台并加以改造和融合，以实现二阶拉曼功能，并且能在二阶拉曼产品中，保留原一阶拉曼单元的相互独立性。本发明专利技术技术方案实现简单，能够节约成本，具有重要的市场价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于拉曼光纤放大器装置
，本专利技术特别涉及二阶拉曼光纤光放大器。
技术介绍
光纤通信系统中，拉曼光纤放大器(Raman)应用日渐广泛。相比较于掺铒光纤光放大器，拉曼光纤放大器具有噪声指数低、无中继传输距离远的突出优点，因此，应用得以日渐广泛。但是，在某些荒漠、海岛等等特殊应用场景中，传统的一阶拉曼光纤放大器依然难以胜任，往往无法逾越最后一小段距离。一阶拉曼光纤放大器有诸多成熟产品，与此同时，通信市场上对二阶拉曼放大器呼声日渐高涨。二阶拉曼光放大器中元器件和控制逻辑更复杂，原有一阶拉曼光放大器技术平台已无法承载，而完全重新开发二阶拉曼技术平台则代价高、周期长，且一个拉曼模块难以支持为数众多的拉曼泵浦驱动，且功耗和散热存在问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是，经过巧妙的设计和配置，基于既有一阶拉曼光纤放大器，以最简单和高效且稳妥的方式开发二阶拉曼光纤放大器。本专利技术技术方案提供一种基于一阶Raman的二阶拉曼光纤放大器，包括14XX拉曼单元和13XX拉曼单元，所述14XX拉曼单元包括14XX拉曼泵浦光激光器、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第一光波分复用器和第二光波分复用器，第一耦合器分别连接14XX拉曼泵浦光激光器、第二光电探测器、第一光波分复用器的第一输入端、第二耦合器的输入端；第二耦合器的一个输出端连接到第一光电探测器，另一个输出端连接到13XX拉曼单元的第六光电探测器；第三耦合器的输入端连接到13XX拉曼单元的第四耦合器，一个输出端连接到第一光波分复用器的第二输入端，另一个输出端连接第三光电探测器，第一光波分复用器的输出端连接到第二光波分复用器；所述13XX拉曼单元包括13XX拉曼泵浦激光器、第四耦合器、第四光电探测器、第五光电探测器和第六光电探测器，第四耦合器分别连接拉曼泵浦激光器、第四光电探测器、第五光电探测器和14XX拉曼单元中第三耦合器的输入端。而且，第二耦合器和第六光电探测器通过光纤连接部分连接，第三耦合器和第四耦合器通过光纤连接部分连接，光纤连接部分采用光纤连接器连接或者通过光纤直连的方式实现。而且，13XX拉曼泵浦激光器的输出经过光器件后，由第四耦合器分下来的反射泵浦光进入第五光电探测器，分下来的前向泵浦光进入第四光电探测器，泵浦光继续前行，输出13XX拉曼单元，由光纤连接部分，进入14XX拉曼单元；进入14XX拉曼单元的13XX拉曼泵浦光首先经第三耦合器分光进入第三光电探测器，用于14XX拉曼单元探测13XX拉曼泵浦光功率，剩下的主要部分进入第一光波分复用器；14XX拉曼泵浦光激光器经由第一耦合器，反射光进入第二光电探测器作探测，前向光再经第二耦合器分光，剩下的主要部分进入第一光波分复用器；经第二耦合器分光的一部分光进入第一光电探测器作前向探测，另一部分光经光纤连接部分进入13XX拉曼泵浦单元，并最终进入第六光电探测器，用于13XX单元探测14XX单元的拉曼泵浦光功率；14XX拉曼泵浦光的主要部分和13XX拉曼泵浦光的主要部分经由第一光波分复用器合波后，拉曼泵浦光和信号光再进入第二光波分复用器合波，进入传输光纤。而且，在后向二阶拉曼放大时，拉曼泵浦光传输方向和信号光传输方向为相反方向；前向二阶拉曼放大时，拉曼泵浦光传输方向和信号光传输方向为相同方向。而且，13XX指的是拉曼泵浦光波长为1300～1399nm波段，14XX指的是拉曼泵浦光波长为1400～1499nm波段，而15XX指的是被拉曼泵浦光放大的信号光1500～1599nm波段。。本专利技术巧妙地借用原一阶拉曼技术平台并加以改造和融合，以实现二阶拉曼功能，并且能在二阶拉曼产品中，保留原一阶拉曼单元的相互独立性。本专利技术与现有技术相比的优点在于：14XX拉曼单元和13XX拉曼单元既可以独立工作、也可以协同工作；当13XX拉曼单元泵浦激光器关闭时，则14XX拉曼单元作为一阶拉曼光放大器独立应用，而当13XX和14XX拉曼单元泵浦激光器均开启时，则两者协同操作作为二阶拉曼光放大器。本专利技术技术方案实现简单，能够节约成本，具有重要的市场价值。附图说明图1是本专利技术实施例的反向二阶拉曼放大器基本架构图。图2是本专利技术实施例的前向二阶拉曼放大器基本架构图。图3是本专利技术实施例的反向二阶拉曼放大器具体结构图。图4是本专利技术实施例的前向二阶拉曼放大器具体结构图。具体实施方式以下结合附图和实施例详细说明本专利技术技术方案。参见图1、图2，图1是后向二阶拉曼放大示意图。后向拉曼放大指的是拉曼泵浦光传输方向和信号光传输方向为相反方向；图2则是前向二阶拉曼放大示意图。前向拉曼指的是拉
曼泵浦光传输方向和信号光传输方向为相同方向。13XX拉曼单元泵浦光首先通过13XX/14XX波分复用器注入14XX拉曼单元，再经14XX/15XX波分复用器后，最终注入传输光纤。13XX指的是拉曼泵浦光波长为1300～1399nm波段，14XX指的是拉曼泵浦光波长为1400～1499nm波段，而15XX指的是被拉曼泵浦光放大的信号光1500～1599nm波段。一方面，14XX泵浦光通过耦合器分少量光注入13XX拉曼单元，并最后进入13XX单元中的光电探测器，以供13XX拉曼单元控制之用。另一方面，13XX拉曼泵浦光注入14XX拉曼单元后，须分少量光进入14XX拉曼单元中的光电探测器，以供14XX拉曼单元控制之用。也就是说，13XX和14XX互相之间可以探测对方泵浦光功率，以获得对方的工作状态，从而相应调整和控制自己的工作状态。当13XX拉曼单元泵浦激光器关闭时，则14XX拉曼单元作为一阶拉曼光放大器独立应用，而当13XX和14XX拉曼单元泵浦激光器均开启时，则两者协同操作作为二阶拉曼光放大器。进一步地，实施例中有以下设计：1、14XX拉曼单元和13XX拉曼单元既可以独立工作、也可以协同工作。2、13XX拉曼单元泵浦光首先通过13XX/14XX波分复用器(即第一光波分复用器5-1)注入14XX拉曼单元，再经14XX/15XX波分复用器(即第二光波分复用器5-2)后，最终注入传输光纤8。3、14XX泵浦光通过第二耦合器4-2分少量光注入13XX拉曼单元，并最后进入13XX单元中的第六光电探测器3-6，以供13XX拉曼单元控制之用。4、13XX拉曼泵浦光注入14XX拉曼单元后，须分少量光进入14XX拉曼单元中的第三光电探测器3-3，以供14XX拉曼单元控制之用。5、13XX拉曼单元前向拉曼泵浦探测既可由13XX拉曼泵浦激光器内部背光探测实现，也可由外部光电探测器实现。6、14XX拉曼单元前向拉曼泵浦探测既可由14XX拉曼泵浦激光器内部背光探测实现，也可由外部光电探测器实现。7、用于分光进入到探测器的耦合器既可是三端口耦合器也可是四端口耦合器。例如第一耦合器4-1、4-4可以由两个三端口组合而成，或者一个四端口；第二耦合器4-2、4-3是三端口。8、13XX拉曼单元和14XX拉曼单元互联的光纤连接部分6-1和6-2既可以通过跳线
和光纤连接器实现，也可以光纤熔融直连实现。图3和图4中，提供了实施例中二阶拉曼光纤光放大器的具体结构，包括14XX拉曼单元和13XX拉曼单元，所述14XX拉曼单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于一阶Raman的二阶拉曼光纤放大器，其特征在于：包括14XX拉曼单元和13XX拉曼单元，所述14XX拉曼单元包括14XX拉曼泵浦光激光器、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第一光波分复用器和第二光波分复用器，第一耦合器分别连接14XX拉曼泵浦光激光器、第二光电探测器、第一光波分复用器的第一输入端、第二耦合器的输入端；第二耦合器的一个输出端连接到第一光电探测器，另一个输出端连接到13XX拉曼单元的第六光电探测器；第三耦合器的输入端连接到13XX拉曼单元的第四耦合器，一个输出端连接到第一光波分复用器的第二输入端，另一个输出端连接第三光电探测器，第一光波分复用器的输出端连接到第二光波分复用器；所述13XX拉曼单元包括13XX拉曼泵浦激光器、第四耦合器、第四光电探测器、第五光电探测器和第六光电探测器，第四耦合器分别连接拉曼泵浦激光器、第四光电探测器、第五光电探测器和14XX拉曼单元中第三耦合器的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种基于一阶Raman的二阶拉曼光纤放大器，其特征在于：包括14XX拉曼单元和13XX拉曼单元，所述14XX拉曼单元包括14XX拉曼泵浦光激光器、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第一光电探测器、第二光电探测器、第三光电探测器、第一光波分复用器和第二光波分复用器，第一耦合器分别连接14XX拉曼泵浦光激光器、第二光电探测器、第一光波分复用器的第一输入端、第二耦合器的输入端；第二耦合器的一个输出端连接到第一光电探测器，另一个输出端连接到13XX拉曼单元的第六光电探测器；第三耦合器的输入端连接到13XX拉曼单元的第四耦合器，一个输出端连接到第一光波分复用器的第二输入端，另一个输出端连接第三光电探测器，第一光波分复用器的输出端连接到第二光波分复用器；所述13XX拉曼单元包括13XX拉曼泵浦激光器、第四耦合器、第四光电探测器、第五光电探测器和第六光电探测器，第四耦合器分别连接拉曼泵浦激光器、第四光电探测器、第五光电探测器和14XX拉曼单元中第三耦合器的输入端。2.根据权利要求1所述基于一阶Raman的二阶拉曼光纤放大器，其特征在于：第二耦合器和第六光电探测器通过光纤连接部分连接，第三耦合器和第四耦合器通过光纤连接部分连接，光纤连接部分采用光纤连接器连接或者通过光纤直连的方式实现。3.根据权利要求2所述基于一阶Raman的二阶拉曼光纤放大器，其特征在于：13XX拉曼泵浦激光器的输出经过光器件后，由第四耦合器分下来的反射泵浦光进入第...

【专利技术属性】
技术研发人员：余振宇，付成鹏，蔡潇，卜勤练，余春平，乐孟辉，陶金涛，邓韬，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42