具有改进的OSC灵敏度的拉曼泵浦布置制造技术

用于放大光纤发射系统中的数据光信号的拉曼泵浦布置，包括：产生拉曼泵信号的拉曼泵，拉曼泵信号用于放大光纤发射系统中的数据光信号；光监控通道接收器，接收穿过光纤发射系统并与数据光信号同向传播的光监控通道信号；放大光纤，使数据光信号、光监控通道信号和拉曼泵信号穿过放大光纤；以及功能地连接到拉曼泵和光监控通道接收器的控制单元，控制拉曼泵的操作并用于：当光监控通道接收器接收到光监控通道信号时，将拉曼泵设定处于操作模式；或当未接收到光监控通道信号时，将拉曼泵设定处于启动模式；在操作模式中，拉曼泵提供操作泵浦功率，在启动模式中，拉曼泵提供小于操作泵浦功率的启动泵浦功率，启动泵浦功率适合于泵浦放大光纤。

Raman pump arrangement with improved OSC sensitivity

Used for amplification of Raman pump arrangement, fiber transmitting optical data signals in the system include: the Raman pump generates a Raman pump signal, signal amplification fiber Raman pump for transmitting data optical signal system; optical supervisory channel receiver, receiving and transmitting system through the optical fiber and optical signal with the data to the optical supervisory channel signal transmission; the optical signal amplification fiber, data, optical supervisory channel signal and the signal through the optical fiber Raman pump amplifier; and connected to the control unit and the Raman pump optical supervisory channel receiver, control and operation of the pump for Raman: when the optical supervisory channel receiver receives the optical supervisory channel signal, the Raman pump set is in operation model; or when not receiving optical supervisory channel signal, the Raman pump set in startup mode; in the mode of operation, the operation of pump Raman pump In the pump power, in the start mode, the Raman pump provides a startup pump power less than the pump power, and the pump power is suitable for the pumped amplification fiber.

【技术实现步骤摘要】
具有改进的OSC灵敏度的拉曼泵浦布置
本专利技术属于光纤通信领域。具体地，本专利技术涉及一种用于放大在光纤发射系统中发射的数据光信号的拉曼泵浦布置和一种对应的放大数据光信号的方法。
技术介绍
使用光纤通信系统以通过经由光纤发送光信号来发射信息在电信行业中无处不在。光纤用于经由大量现有的都市间和海底越洋光纤通信线路来远距离发射各种种类的通信信号。为了确保在远距离传播之后不受干扰地检测通信信号，沿光发射线路在多个位置中部署离散的光放大器以积极地放大所发射的信号。这些光放大器处于可以隔开几百千米(通常在50km与120km之间)的放大位置处，并且可放置在远端位置上(可能地在海底)。分布式光放大是一项允许进一步提高性能的技术，其在于利用由给定介质中的受激拉曼散射(SRS)诱导的拉曼增益。拉曼活性介质常常是发射光纤自身，其使得能够在信号到达终端站点之前进行分布式放大。在拉曼放大中，低频“信号”光子在拉曼活性介质中诱导更高频率的“泵浦”光子进行非弹性散射。作为这种非弹性散射的结果，产生了另一个“信号”光子，同时剩余能量被共鸣地传递到介质的振动状态。因此，这个过程允许进行全光放大。与(例如)从US2012/0033293A1得知的远端光泵放大器(ROPA)相反，可以将分布式拉曼放大装置安装在现有光纤链路中而不修改光纤基础结构(即，不需要接入光纤的中间位置)。因此，分布式拉曼放大是一项用于以合理的成本升级现有光纤链路的方便的技术，因为仅需要修改或替换终端站点处的装备。在基于ROPA的系统中，包含掺饵光纤(EDF)的ROPA盒在远端位置(通常远离接收站点80km与120km之间)处被嵌入到光纤链路中。因此，当在发射光纤中传播的信号的功率电平显著高于接收站点处的功率电平时，所述信号在专门的一段光纤中被放大。经由将远端位置与接收站点连接的发射光纤段将泵浦功率从接收站点供应到此远端ROPA盒。在此段中，在与业已经历ROPA盒中的放大的所发射的数据光信号相反的方向上传播的泵浦功率将由于SRS而进一步放大数据光信号。但性能益处主要是源于ROPA盒中的放大。提供到ROPA盒的泵浦功率几乎完全被吸收于ROPA盒中，使得从接收站点提供的泵浦功率并未在位于ROPA盒与发射数据光信号的发射站点之间的发射光纤段中诱导任何明显的拉曼放大。通常，光纤通信系统包括光监控通道(OSC)，在所述OSC上发射用于监视和管理光纤通信系统功能的信息。例如，可采用OSC以将指令信号发送到沿光纤通信系统的不同装置。此外，OSC可以用来检查光纤连续性和完整性。OSC的接收中断可用来检测光纤断裂。当使用采用高泵浦功率的技术时(就像分布式拉曼放大中的情况一样)，此类光纤断裂构成了严重危害。当从断裂的光纤泄漏时，用于拉曼放大的高功率光对监控或操控系统的操作员或过路人的皮肤和眼睛造成了潜在的危险。出于这个原因，已开发出激光安全机制，其确保在将高功率光发射到光纤通信系统中之前和之时检查并证实光纤完整性。在所述OSC上发射的OSC信号通常用于这个目的。一旦断裂的光纤已修好，原则上此类OSC信号便可以用于向拉曼放大装置指示光纤完整性，使得可以恢复放大(具体地，拉曼泵浦)。然而，在光纤通信系统中远距离发射OSC信号需要大跨度使用光纤中的光放大，这不亚于发射任何数据光信号。因此，在拉曼放大不存在的情况下(即，当一检测到光纤断裂就中断拉曼泵的正常操作(如由激光安全措施规定)时)，OSC信号并未从光纤中的拉曼放大中受益，且因此可以常常不发射足够长的距离以指示所恢复的光纤完整性。因此，在未确保所发射的OSC信号的足够强度的情况下(即使拉曼放大不存在)，不能将OSC信号用于触发拉曼放大的恢复。为克服上述问题，已提议了不同的解决方案。US2016/0140626A1中公开的其中一个解决方案是指以下可能性：将常规的光放大器布置在波长选择性耦合器(使OSC与数据光信号分离)与OSC接收器之间，以在OSC信号到达OSC接收器之前直接放大该OSC信号。然而，这种解决方案增加了显著的装备成本，并且需要额外的空间来安装额外放大器。不使用此类额外放大器的另外的替代例依赖于使用光开关，所述光开关用于将指定用于光纤中的拉曼放大的泵浦功率导引到其中可以放大OSC信号的放大器中。然而，由于开关的插入损耗，这具有以下缺陷：在正常操作期间造成较少的泵浦功率可用于光纤中的拉曼放大。此外，能够承受住对应的高功率电平的光开关是稀有的，且成本极高。在US8,228,598B2中，公开了一种光放大机构，其通过将残余的拉曼泵浦功率发射到掺铒光纤(EDF)中来将离散放大器中的拉曼放大与EDF中的放大相结合。然而，其中并未公开用于在出于激光安全原因禁止拉曼泵的正常泵浦条件时确保正确检测到OSC信号的方法。鉴于以上内容，需要在拉曼泵浦布置的OSC灵敏度方面作出技术改进。
技术实现思路
本专利技术潜在的问题是：即使在拉曼放大已中断(例如，以激光安全为由)时仍确保使用分布式拉曼放大进行光纤通信系统中光监控通道(OSC)的发射。这个问题是通过根据权利要求1所述的拉曼泵浦布置和根据权利要求10所述的方法来解决。附属权利要求中描述了本专利技术的优选实施方案。本专利技术涉及一种用于放大在光纤发射系统中发射的数据光信号的拉曼泵浦布置，其包括拉曼泵、OSC通道接收器、放大光纤和控制单元。拉曼泵被配置成用于产生拉曼泵浦信号，其中所述拉曼泵浦信号用于放大光纤发射系统中的数据光信号。OSC接收器被配置成用于接收被发射穿过光纤发射系统并与数据光信号同向传播的OSC信号。放大光纤布置成使得数据光信号、OSC信号和拉曼泵浦信号被发射穿过所述放大光纤。具体地，放大光纤可布置在包括本专利技术的拉曼泵浦布置的所有其他部件的拉曼泵浦装置内(诸如，拉曼卡)，但其也可布置在包括所述其他部件的装置外部。由拉曼泵浦信号诱导的对数据光信号和OSC信号的显著拉曼放大发生在发射光纤的一部分中(在这部分中拉曼泵浦信号业已通过放大光纤)。优选地，拉曼泵浦信号在发射光纤的该部分中将比剩余部分(在该剩余部分中拉曼泵浦信号尚未通过放大光纤)中的拉曼增益更高的拉曼增益诱导至数据光信号和OSC信号。控制单元功能地连接到拉曼泵和OSC接收器，且进一步被配置成用于控制拉曼泵的操作。具体地，控制单元被配置成用于：当OSC接收器接收到OSC信号时，将拉曼泵设定处于操作模式；或当OSC接收器未接收到OSC信号时，将拉曼泵设定处于启动模式。在操作模式中，拉曼泵提供操作泵浦功率，并且在启动模式中，拉曼泵提供启动泵浦功率，其中启动泵浦功率小于操作泵浦功率，并且其中启动泵浦功率适合于泵浦放大光纤。操作泵浦功率对应于在正常操作期间用于对光纤发射系统中的数据光信号进行分布式拉曼放大的泵浦功率。启动泵浦功率对应于显著更小的泵浦功率，其远低于对光纤发射系统中的数据光信号进行分布式拉曼放大所需的泵浦功率，但足够用于在放大光纤中放大OSC通道使得其可以在OSC通道接收器处被接收。具体地，启动泵浦功率可在由常规的激光安全条例所设立的界限内。因此，即使在不确定光纤发射系统的完整性且因此不确定防止对操作员和过路人造成皮肤和眼睛损伤所需的激光安全措施的情形下，仍可使用启动泵浦功率来泵浦放大光纤以使得OSC通道在其中被放大，从而使得在光纤完整性被提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于放大在光纤发射系统中发射的数据光信号(40)的拉曼泵浦布置(10)，包括：拉曼泵(12)，用于产生拉曼泵浦信号(44；45)，其中所述拉曼泵浦信号(44；45)用于放大所述光纤发射系统中的数据光信号(40)；光监控通道接收器(14)，用于接收被发射穿过所述光纤发射系统并与所述数据光信号(40)同向传播的光监控通道信号(42)；放大光纤(15)，布置成使得所述数据光信号(40)、所述光监控通道信号(42)和所述拉曼泵浦信号(44；45)被发射穿过所述放大光纤；以及功能地连接到所述拉曼泵(12)和所述光监控通道接收器(14)的控制单元(13)，所述控制单元(13)被配置成用于控制所述拉曼泵(12)的操作；其中所述控制单元(13)被配置为：‑当所述光监控通道接收器(14)接收到所述光监控通道信号(42)时，将所述拉曼泵(12)设定处于操作模式；或‑当所述光监控通道接收器(14)未接收到所述光监控通道信号(42)时，将所述拉曼泵(12)设定处于启动模式；其中，在所述操作模式中，所述拉曼泵(12)提供操作泵浦功率(120)，并且其中在所述启动模式中，所述拉曼泵(12)提供启动泵浦功率(122)，所述启动泵浦功率(122)小于所述操作泵浦功率(120)，所述启动泵浦功率(122)适合于泵浦所述放大光纤(15)。...

【技术特征摘要】
2016.09.22 EP 16190230.91.一种用于放大在光纤发射系统中发射的数据光信号(40)的拉曼泵浦布置(10)，包括：拉曼泵(12)，用于产生拉曼泵浦信号(44；45)，其中所述拉曼泵浦信号(44；45)用于放大所述光纤发射系统中的数据光信号(40)；光监控通道接收器(14)，用于接收被发射穿过所述光纤发射系统并与所述数据光信号(40)同向传播的光监控通道信号(42)；放大光纤(15)，布置成使得所述数据光信号(40)、所述光监控通道信号(42)和所述拉曼泵浦信号(44；45)被发射穿过所述放大光纤；以及功能地连接到所述拉曼泵(12)和所述光监控通道接收器(14)的控制单元(13)，所述控制单元(13)被配置成用于控制所述拉曼泵(12)的操作；其中所述控制单元(13)被配置为：-当所述光监控通道接收器(14)接收到所述光监控通道信号(42)时，将所述拉曼泵(12)设定处于操作模式；或-当所述光监控通道接收器(14)未接收到所述光监控通道信号(42)时，将所述拉曼泵(12)设定处于启动模式；其中，在所述操作模式中，所述拉曼泵(12)提供操作泵浦功率(120)，并且其中在所述启动模式中，所述拉曼泵(12)提供启动泵浦功率(122)，所述启动泵浦功率(122)小于所述操作泵浦功率(120)，所述启动泵浦功率(122)适合于泵浦所述放大光纤(15)。2.根据权利要求1所述的拉曼泵浦布置(10)，其中所述操作泵浦功率(120)在500mW与4000mW之间，并且其中所述启动泵浦功率(122)在50mW与130mW之间。3.根据权利要求1或2所述的拉曼泵浦布置(10)，其中选择所述放大光纤(15)的长度、掺杂和材料组成中的一者或多者，使得当所述拉曼泵(12)处于所述启动模式时所述放大光纤(15)中的光监控通道信号(42)的放大增益允许所述光监控通道接收器(14)接收到所述光监控通道信号(42)。4.根据前述权利要求中任一项所述的拉曼泵浦布置(10)，其中选择所述放大光纤(15)的长度、掺杂和材料组合物中的一者或多者，使得当所述拉曼泵(12)处于所述启动模式时所述放大光纤(15)中的光监控通道信号(42)的放大增益至少是5dB，优选地至少是10dB；和/或其中选择所述放大光纤(15)的长度、掺杂和材料组合物中的一者或多者，使得当所述拉曼泵(12)处于所述操作模式时所述放大光纤(15)中的拉曼泵浦信号(44；45)的衰减小于1dB，优选地小于0.5dB，且更优选地小于0.3dB；其中所述数据光信号(40)优选地具有在1525nm与1625nm之间的波长，和/或其中所述光监控通道优选地具有在1350nm与1530nm之间的波长、优选地在1490nm与1525nm之间的波长。5.根据前述权利要求中任一项所述的拉曼泵浦布置(10)，其中所述放大光纤(15)是掺稀土光纤，具体地是掺铒光纤放大器；和/或其中所述放大光纤(15)具有在3m与15m之间、优选地在8m与12m之间的长度；和/或其中所述放大光纤(15)的总峰值吸收是在18dB与90dB之间，优选地在36dB与60dB之间。6.根据前述权利要求中任一项所述的拉曼泵浦布置(10)，其中所述控制单元(13)被配置为：-当所述光监控通道接收器(14)停止接收所述光监控通道信号(42)时，将所述拉曼泵(12)设定处于所述启动模式；以及-当所述光监控通道接收器开始接收所述光监控通道信号(42)时，将所述拉曼泵(12)设定处于所述操作模式。7.根据前述权利要求中任一项所述的拉曼泵浦布置(10)，其中所述控制单元(13)进一步被配置为：-当所述光监控通道接收器(14)在超过预定义等待时间(140)内未接收到所述光监控通道信号(42)时，将所述拉曼泵(12)设定处于检验模式，其中在所述检验模式中，所述拉曼泵(12)被停用和间歇性地激活并以预定义扫描时间间隔(142)在预定义检验时间(144)期间设定处于所述启动模式。8.根据前述权利要求中任一项所述的拉曼泵浦布置(10)，其中所述拉曼泵浦布置(10)具有第一端口和第二端口(16a、16b)，其中所述数据光信号(40)和所述光监控通道信号(42)能够从所述第一端口穿过所述拉曼泵浦布置(10)发射到所述第二端口(16b)，其中所述拉曼泵(12)布置成发射所述拉曼泵浦信号(44；45)穿过所述第一端口(16a)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢兹·拉普，
申请(专利权)人：骁阳网络有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU