【技术实现步骤摘要】
本技术属于光纤通信，尤其涉及一种基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统。
技术介绍
1、互联网巨大的数据服务推动了对网络传输带宽需求的持续指数增长，光网络设计面临了新的挑战。光放系统是光网络中的重要系统组件，也是空分复用通信技术走向实用化的关键。
2、在早期研究和开发的通信装置中，一般采用单芯单模光纤进行信号的传输，虽然具有易于拼接、低非线性、较高的纤芯吸收效率等特点，然而它需要具有多路输入多路输出技术的专用集成电路用于光信号传输，使用的光纤数量多，且单模信道容量已基本接近香农极限，逐渐满足不了人们对网络带宽的需求。目前，空分复用技术被认为是未来实现光纤通信容量升级扩容的关键技术，通过多路传输，能克服光纤传输的香农极限。
3、多芯光纤可以提供多个空间并行通道，且不需要复杂的多输入多输出解耦算法，容易实现商用。空分复用技术传输系统要实现大容量、高速率、长距离传输，离不开光纤放大器对其传输损耗的补偿，因此多芯光纤放大器成为空分复用技术走向实用的关键，也是超大容量光通信、数据中心互连、量子通信技术等领域重要的研究方向。同时，多芯光纤放大器通过共享相同的包层，为多个纤芯提供增益，替代了使用多个单独的放大器，为降低通信系统的复杂性提供了新方向，具有重要的应用意义。
4、现有的光放系统主要依赖于掺铒光纤结构的设计，使用双包层型的多纤芯作为多纤芯光放大光纤，通过包层激发方式将纤芯中所含的作为稀土类元素的铒激发。
5、但目前并没有可实现的对各通道信号进行独立控制及不同程度放大的技术方案的提出，如果只进
6、因此，有必要研发一种简易系统并在实践中具体应用，使得系统在传输多路信号的同时按需进行不同倍数的放大。
技术实现思路
1、本技术的目的在于满足实际需求，提供一种基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，能够将同一激光束按比例分离为n路光束，并基于多浓度掺铒光纤对每路光束进行独立倍率的放大。
2、为实现上述技术目的，本技术提供一种基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，包括：1×n光纤耦合器、n个波分复用器、n个可变光衰减器、n个泵浦激光二极管、扇入模块、多芯掺铒光纤、扇出模块、n个隔离器；其中，n为大于1的自然数；所述1×n光纤耦合器的n个输出端口分别和n个波分复用器的信号端口一一对应相连；每个波分复用器的输出端口通过一个可变光衰减器与扇入模块的输入端口相连；每个波分复用器的泵浦端口连接泵浦激光二极管；所述扇入模块的输出端口通过多芯掺铒光纤与扇出模块的输入端口连接；所述扇出模块的n个输出端分别连接一个隔离器；所述多芯掺铒光纤包括n根纤芯，n根纤芯的铒离子浓度不完全相同。
3、在上述基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统的方案中，所述多芯掺铒光纤由n个单芯掺铒光纤制成。
4、在上述基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统的方案中，所述多芯掺铒光纤的纤芯数量为8，8根纤芯均匀分布于同一圆周上。
5、在上述基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统的方案中，相邻两根纤芯之间的距离为38μm，纤芯直径为4.6μm，内包层直径为8.5μm。
6、在上述基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统的方案中，所述多芯掺铒光纤的包层直径为140μm。
7、在上述基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统的方案中，所述多芯掺铒的纤芯数量为8，其中：
8、一号纤芯中掺杂的al2o3浓度为26400ppm，掺杂的p2o5浓度为13600ppm，掺杂的er2o3浓度为540ppm；
9、二号纤芯中掺杂的al2o3浓度为26400ppm，掺杂的p2o5浓度为13600ppm，掺杂的er2o3浓度为610ppm；
10、三号纤芯中掺杂的al2o3浓度为26400ppm，掺杂的p2o5浓度为13600ppm，掺杂的er2o3浓度为840ppm；
11、四号纤芯中掺杂的al2o3浓度为26400ppm，掺杂的p2o5浓度为13600ppm，掺杂的er2o3浓度为1010ppm；
12、五号纤芯中掺杂的al2o3浓度为26400ppm，掺杂的p2o5浓度为13600ppm，掺杂的er2o3浓度为1340ppm；
13、六号纤芯中掺杂的al2o3浓度为51400ppm，掺杂的p2o5浓度为13600ppm，掺杂的er2o3浓度为2350ppm；
14、七号纤芯中掺杂的al2o3浓度为51400ppm，掺杂的p2o5浓度为13600ppm，掺杂的er2o3浓度为2470ppm；
15、八号纤芯中掺杂的al2o3浓度为51400ppm，掺杂的p2o5浓度为13600ppm，掺杂的er2o3浓度为2630ppm。
16、在上述基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统的方案中，所述扇入模块和所述扇出模块的封装长度为9-13cm。
17、在上述基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统的方案中，所述扇入模块和扇出模块的单端口处连接的八芯光纤长度为10cm。
18、在上述基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统的方案中，所述多芯掺铒光纤的长度为16.5-18m。
19、在上述基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统的方案中，在每个隔离器的输出端口连接有光功率计。
20、本申请具有的积极效果是：
21、基于上述技术方案，本申请使信号光通过光纤耦合器进入波分复用器，与泵浦光在波分复用器中耦合后进入可变光衰减器中，再通过扇入模块耦合进入多芯掺铒光纤进行放大，该多芯掺铒光纤包括多根纤芯，多根纤芯的铒离子浓度不完全相同，即每根纤芯可实现独立的放大倍率，光束经由一定长度的多芯掺铒光纤放大后的信号光进入扇出模块，最后从隔离器输出端口输出；本申请可以显著降低器件结构复杂性和制作成本，同时，采用纤芯泵浦的方式，可以实现对每一路信号的独立控制。
22、由于每个纤芯掺杂的铒离子浓度不同，可以实现对信号的不同程度的放大，采用可变光衰减器实现对放大光信号的微调，更具灵活性。在工程中，可根据实际情况定制合适的多芯光纤来满足需求，具有重要应用意义。
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1.一种基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，包括：1×n光纤耦合器(2)、n个波分复用器(3)、n个可变光衰减器(4)、n个泵浦激光二极管(5)、扇入模块(6)、多芯掺铒光纤(7)、扇出模块(8)、n个隔离器(9)；其中，n为大于1的自然数；
2.根据权利要求1所述的基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，所述多芯掺铒光纤(7)由n个单芯掺铒光纤制成。
3.根据权利要求1所述的基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，所述多芯掺铒光纤(7)的纤芯数量为8，8根纤芯均匀分布于同一圆周上。
4.根据权利要求3所述的基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，相邻两根纤芯之间的距离为38μm，纤芯直径为4.6μm，内包层直径为8.5μm。
5.根据权利要求3所述的基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，所述多芯掺铒光纤(7)的包层直径为140μm。
6.根据权利要求3所述的基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，所述多芯掺铒的纤芯数量为8。
7.根据权利要求1所述的基于
8.根据权利要求1所述的基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，所述扇入模块(6)和扇出模块(8)的单端口处连接的八芯光纤长度为10cm。
9.根据权利要求5所述的基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，所述多芯掺铒光纤的长度为16.5-18m。
10.根据权利要求6所述的基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，在每个隔离器(9)的输出端口连接有光功率计(10)。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，包括：1×n光纤耦合器(2)、n个波分复用器(3)、n个可变光衰减器(4)、n个泵浦激光二极管(5)、扇入模块(6)、多芯掺铒光纤(7)、扇出模块(8)、n个隔离器(9)；其中，n为大于1的自然数；
2.根据权利要求1所述的基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，所述多芯掺铒光纤(7)由n个单芯掺铒光纤制成。
3.根据权利要求1所述的基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，所述多芯掺铒光纤(7)的纤芯数量为8，8根纤芯均匀分布于同一圆周上。
4.根据权利要求3所述的基于多浓度掺铒光纤的多通道光放系统，其特征在于，相邻两根纤芯之间的距离为38μm，纤芯直径为4.6μm，内包层直径为8.5μm。
5.根据权利要求3所述的基于多浓度掺铒光纤的多...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴武涛，刘海锋，刘波，吴继旋，
申请(专利权)人：天津寰宇星通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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