用于测量,控制喇曼增益的方法和装置以及喇曼放大器制造方法及图纸

本发明专利技术的喇曼放大器包括：损耗测量单元（１１０），用于通过ＯＴＤＲ根据相对于输出测试光的返回光来测量测量对象的损耗分布；光耦合器（１１４），其中测试光提供给该光耦合器的第一输入端，而其输出端之一连接到光纤传输线；插在损耗测量单元（１１０）和光耦合器（１１４）之间的波长滤波器（１１６）；控制电路（２００），用于产生用于减少通过把所获得的喇曼增益与参考值比较获得的误差信号的控制信号；和激发光源（１４０），用于根据控制信号改变激发光功率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,控制喇曼增益的方法和装置以及喇曼放大器的制作方法
本专利技术涉及一种在光通信等中使用的喇曼增益的方法和装置，一种用于控制喇曼增益的方法和装置以及一种喇曼放大器。特别地，本专利技术涉及一种喇曼增益的方法及其装置，该方法能够测量光纤传输线一端的喇曼增益，以及涉及一种用于控制喇曼增益的方法和装置和喇曼放大器。在使用这种光纤传输线的通信系统中，在目的是分布式喇曼放大(DRA)技术的商业化发展中已经取得了进步。喇曼放大是信号光被放大的一种现象，喇曼放大按照下列方式操作。具体地说，当信号光和具有比信号光高大约13THz频率的激发光同时被输入到由石英玻璃构成的光纤时，由于在石英玻璃中产生的激励喇曼散射现象造成激发光的能量部分被转移给信号光，因此信号光被放大。由喇曼放大所获得的增益在下文中被称为喇曼增益。实际上，喇曼增益具有波长依赖性(喇曼增益分布图)，如附图说明图1所示，它在频率比激发光的频率低13THz的波长处有它的峰值。另外，分布式喇曼放大(DRA)是通过采用光纤传输线本身作为放大介质获得喇曼放大效果的一种形式。通过把激发光输入到光纤传输线来实现DRA。在应用有DRA的光纤传输系统中，因为传输线路的传播损耗用喇曼放大来补偿，所以能够扩展可发射的距离。在与前面远距离传输对应的光传输系统中，需要把经光纤传输线受到某些损耗的信号光的功率在接收侧保持在期望的电平。照惯例，已经在接收侧测量了发射信号光的输入电平，从而调整发射侧的信号光功率或者中继传输线中的放大系数。在下文中将对于传统的光传输系统中的测量方法进行描述。在这里，为了调整前面信号光的输入电平，特别使用了光纤的增益效率。增益效率是每个光纤的一个参数，表示相对于1W功率的发射光源，在接收侧的测量点能够获得多少增益。换言之，当1W的激发光输入到放大介质时，由通过该放大介质传播的信号光所接收的喇曼增益(dB)被称作喇曼增益效率(dB/W)。每个单独的光纤中喇曼增益效率不同。喇曼增益效率不同的原因在于喇曼增益效率受诸如模场直径、GeO2的附加量(additiveamount)以及吸水(OH)之类的因素所影响，并且上面的因素对于光纤种类、生产商，生产时间及很多其他因素而各不相同。此外，喇曼增益效率也根据诸如中继站中的损耗特性之类的现场状态而波动。因此，为了特别是在使用已安装光纤传输线的光纤传输系统中控制分布式喇曼放大中的放大增益，需要测量喇曼增益效率。在试图测量喇曼增益效率中，照惯例需要通过在传输线路的两端布置测量仪器、光源以及操作员来进行操作。换言之，需要彼此对应地操作设置在安装光纤一端的测试光源和设置在其另一端的光检测器。另外，因为通过维修工人进入中继站来实施人工操作以便进行测量，所以需要调节测量定时、中继站的人员配置，测量仪器的再布置的过程。如上所述，由于可使用性方面的困难，需要仅仅通过在传输线路的一端操作就可测量增益效率的装置。而且，相对于多种类型的激励波长，当需要分别获得期望波长的喇曼增益效率时，需要具有与所述激励波长类型相同编号的波长的各种测试光，从而引起关于成本、通用性等等的问题。本专利技术的一个目的是能够仅通过在传输线路一端的操作来测量喇曼增益。本专利技术的测量喇曼增益的方法是光纤传输线的喇曼放大增益的方法，包括下列两个步骤测量步骤，通过光时域反射测量法(OTDR)来测量在出现和未出现到光纤传输线的激发光的情况下光纤传输线的传播损耗；和计算步骤，基于上面两种情况中的传播损耗之比计算光纤传输线的喇曼增益。本专利技术的控制喇曼增益的方法是用于控制光纤传输线的喇曼放大增益的方法，包括下列两个步骤测量步骤，测量光纤传输线的喇曼增益；和控制步骤，产生用于减低误差信号的控制信号，该误差信号是通过把喇曼增益与控制目标进行比较所获得的结果，该测量步骤包括前面测量喇曼增益的方法的过程。本专利技术的喇曼增益测量装置是光纤传输线的喇曼增益的装置，其中提供损耗测量单元，用于通过基于相对于输出测试光的返回光的OTDR来测量测量对象的损耗分布；和光耦合器，其中测试光被提供给该光耦合器的第一输入端和其输出端之一连接到光纤传输线。本专利技术的喇曼增益控制装置是用于控制光纤传输线的喇曼增益的装置，其中提供上述喇曼增益测量装置；和控制电路，用于产生用于减低误差信号的控制信号，该误差信号是通过把在喇曼增益测量装置中获得的喇曼增益与一个参考值进行比较获得的。本专利技术的喇曼放大器是用于使光纤传输线受到喇曼放大的放大器，它装备有上述喇曼增益控制装置和激发光源，用于基于一个控制信号来改变激发光功率。图4是解释OTDR曲线图中传输线端的特性的示意图，其中图4(a)表示B端受到较少反射终止的情况，图4(b)表示在B端产生反射的情况；图5是表示本专利技术第一实施例中获得的结果(OTDR曲线)的曲线图；图6是表示本专利技术第一实施例的增益分布图中激发光波长、测试光波长以及波长布置的曲线图；图7是表示本专利技术第二实施例中所获得的结果(OTDR曲线)的曲线图；图8是表示本专利技术第三实施例的增益分布图中激发光波长、测试光波长以及波长布置的曲线图；图9是表示本专利技术第四实施例的增益分布图中激发光波长、测试光波长以及波长布置的曲线图；图10是表示本专利技术第五实施例的增益分布图中激发光波长、测试光波长以及波长布置的曲线图；图11是传输线路中测试光功率的转换的曲线图，表示本专利技术的操作；和图12是传输线路中返回光功率的转换的曲线图，表示本专利技术的操作。分布式喇曼放大的喇曼增益效率的测量通常利用如图2所示的构造来实施。在图2的构造中，提供有在传输线路一端的测试光源120、在它另一端的波分复用(WDM)耦合器114，用于复用/去复用激发光与测试光。激发光源140连接到WDM耦合器114的激发光波长带端口，测试光功率的光检测器130连接到它的测试光波长带端口。对于该光检测器130，例如，使用光谱分析器，光功率计等等。通过把测试光输入到传输线路，测量在停止激发光源输出的状态中由光检测器检测的测试光功率(称为P1)。接下来，在释放激发光源输出的状态中测量由光检测器检测的测试光功率(称为P2)。P2和P1之比给出了相对于测试光的喇曼增益。喇曼增益与激发光输出功率之比是喇曼增益效率。当使用传统构造时，例如需要操作布置在具有在80km上延伸的中继区间的安装光纤一端的测试光源120和彼此协同布置在其另一端的光检测器130。另外，因为通过维修工人进入中继站进行人工操作来执行测量，所以需要调节测量定时、中继站的人员配置，测量仪器的再布置。而且，这里有一个问题，即，每个通信公用载波的工作方式对可测量的位置设定了限制，使得不可能灵活设置测量区间。在前面的传统构造中，当相对于多种类型激励波长在各自的期望波长中获得喇曼增益效率时，需要有不同波长的与激励波长类型相同数目的测试光。因此，成本上升并且通用性降低是不可避免的。接下来，利用附图描述本专利技术的实施例。图3是表示本专利技术第一实施例的结构的结构图。在图3的结构中，用于复用/去复用激发光波长和测试光波长的WDM耦合器114连接到传输线路的一端。激发光源140设置在WDM耦合器114的激发光波长端口中；而波长滤波器116、光衰减器115和OTDR设备110按照此顺序串联到它的测试光波长端口。在图3中，利用波长滤波器116、光衰减器11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量喇曼增益的方法，用于测量光纤传输线的喇曼放大增益，所述方法包括步骤：通过光时域反射测量法（ＯＴＤＲ）来测量在到所述光纤传输线的激发光出现和未出现的情况下所述光纤传输线的传播损耗；和根据所述两种情况下的传播损耗之比来计算所述光 纤传输线的喇曼增益。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾部真章，矢野隆，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]