用于远距离信息传输的光孤子通信系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种用于远距离信息传输的光孤子通信系统，其依次串联连接的光孤子源、光谱窗、调制器、第一耦合器、第一光放大器、光纤传输单元、自相关仪和解调器，位于第一耦合器和自相关仪之间的光纤传输单元进一步包括依次串联连接的第二光放大器、第二耦合器、第一增益光纤、第三光放大器和第二增益光纤；所述光谱窗将来自光孤子源超短光脉冲消啁啾后形成光孤子脉冲，一信号源连接到所述调制器，此调制器将来自信号源的信号加载到来自光谱窗的光孤子脉冲上形成含有信号的光孤子脉冲；所述第一光放大器的一个输入端接收来自第一耦合器的含有信号的光孤子脉冲。本实用新型专利技术信道容量大、传输速率高，而且重复率高，可同时传输频率非常接近的多路信息。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光传输系统，尤其涉及一种用于远距离信息传输的光孤子通信系统。
技术介绍
现在正处在信息时代，人类所产生的信息每几个月就要翻一番。随着信息传输量的快速增长，人们对高速率，大容量通信系统的需求日益增大，光纤通信系统因其信道容量大、传输速率高、传输距离不受限而备受青睐。目前投入使用的基于线性光学原理的常规光纤通信系统中，光纤通信中，损耗和色散是限制传输距离和传输容量的主要原因。损耗使光信号在传输时能量不断减弱；光纤的色散使得不同频率的光波以不同的速度传播，这样，同时出发的光脉冲，由于频率不同，传输速度就不同，到达终点的时间也就不同，这便形成脉冲展宽，使得信号畸变失真。随着光纤制造技术的发展，光纤的损耗己经降低到接近理论极限值的程度，色散问题就成为实现超长距离和超大容量光纤通信的主要问题。
技术实现思路
本技术提供一种用于远距离信息传输的光孤子通信系统，该用于远距离信息传输的光孤子通信系统信道容量大、传输速率高，不需要中继站，减少了“接力”中损耗，光孤子在传输时，非线性效应和光纤色散相互抵消，光脉冲宽度不会明显加宽，减少了由于色散引起的损耗，可实现海底以及陆地光纤通信网超长距离上的互联。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种用于远距离信息传输的光孤子通信系统，包括依次串联连接的光孤子源、光谱窗、调制器、第一耦合器、第一光放大器、光纤传输单元、自相关仪和解调器，位于第一耦合器和自相关仪之间的光纤传输单元进一步包括依次串联连接的第二光放大器、第二耦合器、第一增益光纤、第三光放大器和第二增益光纤，此第一增益光纤和第二增益光纤均由位于中心的纤芯和包覆于纤芯外表面的外包层组成；所述光谱窗将来自光孤子源超短光脉冲消啁啾后形成光孤子脉冲，一信号源连接到所述调制器，此调制器将来自信号源的信号加载到来自光谱窗的光孤子脉冲上形成含有信号的光孤子脉冲；所述第一光放大器的一个输入端接收来自第一耦合器的含有信号的光孤子脉冲，此第一光放大器的另一个输入端连接有泵浦源，用于接收来自泵浦源的泵浦光；所述自相关仪用于比较光纤输入与输出光脉冲的宽度，并根据比较结果判断光孤子传输是否成功；所述解调器用于从含有信号的光孤子脉冲中提取出原信号。上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：1.上述方案中，所述泵浦源发出的泵浦光波长为980nm或者1480nm。2.上述方案中，一功率计连接到所述第二耦合器，用于检测传输中光孤子脉冲功率。3.上述方案中，所述纤芯直径为20~25μm，所述外包层的厚度为100~200μm。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：本技术用于远距离信息传输的光孤子通信系统，其信道容量大、传输速率高，不需要中继站，减少了“接力”中损耗，光孤子在传输时，非线性效应抵消了色散，光脉冲宽度不会明显加宽，减少了由于色散引起的损耗，可实现远距离的通信；光孤子脉冲的脉宽很窄，而且重复率高，在传输过程中又无畸变，因此，光纤通信是传输速度超过10Gb/s的最佳选择，由于光孤子脉冲的脉宽很窄，因此可以同时传输频率非常接近的多路信息；其次，其在光孤子源和调制器之间设置有光谱窗，大大降低了光脉冲的啁啾噪声，进一步提高了通信的传输距离。附图说明附图1为本技术用于远距离信息传输的光孤子通信系统结构示意图；附图2为附图1的局部结构示意图。以上附图中：1、光孤子源；2、调制器；3、第一耦合器；4、第一光放大器；5、光纤传输单元；6、自相关仪；7、解调器；8、第二光放大器；9、第二耦合器；10、第一增益光纤；11、第三光放大器；12、第二增益光纤；13、纤芯；14、外包层；15、信号源；16、泵浦源；17、功率计；18、光谱窗。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述：实施例1：一种用于远距离信息传输的光孤子通信系统，包括依次串联连接的光孤子源1、光谱窗18、调制器2、第一耦合器3、第一光放大器4、光纤传输单元5、自相关仪6和解调器7，位于第一耦合器3和自相关仪6之间的光纤传输单元5进一步包括依次串联连接的第二光放大器8、第二耦合器9、第一增益光纤10、第三光放大器11和第二增益光纤12，此第一增益光纤10和第二增益光纤12均由位于中心的纤芯13和包覆于纤芯13外表面的外包层14组成；所述光谱窗18将来自光孤子源1的超短光脉冲消啁啾后形成光孤子脉冲，一信号源15连接到所述调制器2，此调制器2将来自信号源15的信号加载到来自光谱窗18的光孤子脉冲上形成含有信号的光孤子脉冲；所述第一光放大器4的一个输入端接收来自第一耦合器3的含有信号的光孤子脉冲，此第一光放大器4的另一个输入端连接有泵浦源16，用于接收来自泵浦源16的泵浦光；所述自相关仪6用于比较光纤输入与输出光脉冲的宽度，并根据比较结果判断光孤子传输是否成功；所述解调器7用于从含有信号的光孤子脉冲中提取出原信号。一功率计17连接到所述第二耦合器9，用于检测传输中光孤子脉冲功率。上述纤芯13直径为24μm，所述外包层14的厚度为180μm。实施例2：一种用于远距离信息传输的光孤子通信系统，包括依次串联连接的光孤子源1、光谱窗18、调制器2、第一耦合器3、第一光放大器4、光纤传输单元5、自相关仪6和解调器7，位于第一耦合器3和自相关仪6之间的光纤传输单元5进一步包括依次串联连接的第二光放大器8、第二耦合器9、第一增益光纤10、第三光放大器11和第二增益光纤12，此第一增益光纤10和第二增益光纤12均由位于中心的纤芯13和包覆于纤芯13外表面的外包层14组成；所述光谱窗18将来自光孤子源1的超短光脉冲消啁啾后形成光孤子脉冲，一信号源15连接到所述调制器2，此调制器2将来自信号源15的信号加载到来自光谱窗18的光孤子脉冲上形成含有信号的光孤子脉冲；所述第一光放大器4的一个输入端接收来自第一耦合器3的含有信号的光孤子脉冲，此第一光放大器4的另一个输入端连接有泵浦源16，用于接收来自泵浦源16的泵浦光；所述自相关仪6用于比较光纤输入与输出光脉冲的宽度，并根据比较结果判断光孤子传输是否成功；所述解调器7用于从含有信号的光孤子脉冲中提取出原信号。上述泵浦源16发出的泵浦光波长为1480nm。一功率计17连接到所述第二耦合器9，用于检测传输中光孤子脉冲功率。上述纤芯13直径为20μm，所述外包层14的厚度为120μm。采用上述用于远距离信息传输的光孤子通信系统时，其信道容量大、传输速率高，不需要中继站，减少了“接力”中损耗，光孤子在传输时，非线性效应抵消了色散，光脉冲宽度不会明显加宽，减少了由于色散引起的损耗，可实现超远距离的通信；光孤子脉冲的脉宽很窄，而且重复率高，在传输过程中又无畸变，因此，光纤通信是传输速度超过10Gb/s的最佳选择，由于光孤子脉冲的脉宽很窄，因此可以同时传输频率非常接近的多路信息；其次，其在光孤子源和调制器之间设置有光谱窗，大大降低了光脉冲的啁啾噪声，进一步提高了通信的传输距离。上述实施例只为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡根据本技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于远距离信息传输的光孤子通信系统，其特征在于：包括依次串联连接的光孤子源（1）、光谱窗（18）、调制器（2）、第一耦合器（3）、第一光放大器（4）、光纤传输单元（5）、自相关仪（6）和解调器（7），位于第一耦合器（3）和自相关仪（6）之间的光纤传输单元（5）进一步包括依次串联连接的第二光放大器（8）、第二耦合器（9）、第一增益光纤（10）、第三光放大器（11）和第二增益光纤（12），此第一增益光纤（10）和第二增益光纤（12）均由位于中心的纤芯（13）和包覆于纤芯（13）外表面的外包层（14）组成；所述光谱窗（18）将来自光孤子源（1）的超短光脉冲消啁啾后形成光孤子脉冲，一信号源（15）连接到所述调制器（2），此调制器（2）将来自信号源（15）的信号加载到来自光谱窗（18）的光孤子脉冲上形成含有信号的光孤子脉冲；所述第一光放大器（4）的一个输入端接收来自第一耦合器（3）的含有信号的光孤子脉冲，此第一光放大器（4）的另一个输入端连接有泵浦源（16），用于接收来自泵浦源（16）的泵浦光；所述自相关仪（6）用于比较光纤输入与输出光脉冲的宽度，并根据比较结果判断光孤子传输是否成功；所述解调器（7）用于从含有信号的光孤子脉冲中提取出原信号。...

【技术特征摘要】
1.一种用于远距离信息传输的光孤子通信系统，其特征在于：包括依次串联连接的光孤子源（1）、光谱窗（18）、调制器（2）、第一耦合器（3）、第一光放大器（4）、光纤传输单元（5）、自相关仪（6）和解调器（7），位于第一耦合器（3）和自相关仪（6）之间的光纤传输单元（5）进一步包括依次串联连接的第二光放大器（8）、第二耦合器（9）、第一增益光纤（10）、第三光放大器（11）和第二增益光纤（12），此第一增益光纤（10）和第二增益光纤（12）均由位于中心的纤芯（13）和包覆于纤芯（13）外表面的外包层（14）组成；所述光谱窗（18）将来自光孤子源（1）的超短光脉冲消啁啾后形成光孤子脉冲，一信号源（15）连接到所述调制器（2），此调制器（2）将来自信号源（15）的信号加载到来自光谱窗（18）的光孤子脉冲上形成含有信号的光孤子脉冲；所述第一光放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧涛成，葛丽娟，毛红敏，马春兰，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32