一种基于色散补偿的增益平坦双泵浦光参量放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于色散补偿的增益平坦双泵浦光参量放大器。本实用新型专利技术包括第一泵浦源、第二泵浦源、第一相位调制器、第二相位调制器、第一掺铒光纤放大器、第二掺铒光纤放大器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一偏振控制器、第二偏振控制器，第一光隔离器、第二光隔离器、第三光隔离器、第一合波器和第二合波器、信号源、多段高非线性光纤和色散补偿光纤。本实用新型专利技术中基于高非线性光纤与色散补偿光纤拼接结构的光纤，使系统总色散趋于零，满足准相位匹配，从而获得平坦的增益带宽。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种基于色散补偿的增益平坦双泵浦光参量放大器。本技术包括第一泵浦源、第二泵浦源、第一相位调制器、第二相位调制器、第一掺铒光纤放大器、第二掺铒光纤放大器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一偏振控制器、第二偏振控制器，第一光隔离器、第二光隔离器、第三光隔离器、第一合波器和第二合波器、信号源、多段高非线性光纤和色散补偿光纤。本技术中基于高非线性光纤与色散补偿光纤拼接结构的光纤，使系统总色散趋于零，满足准相位匹配，从而获得平坦的增益带宽。【专利说明】—种基于色散补偿的增益平坦双泵浦光参量放大器
本技术属于光信息
，具体涉及一种基于色散补偿的增益平坦双泵浦光参量放大器。
技术介绍
随着通信技术地高速发展，光信号放大器在光通信
中具有越来越重要的作用。而随着密集波分复用(DWDM)光通信技术的迅速发展，光放大器如掺铒光纤放大器(EDFA)、光纤拉曼放大器(FRA)和半导体光放大器(SOA)都已经被研制出来并投入使用。而近年来，光纤参量放大器(FOPA)由于具有传统放大器所不能比拟的优势，而成为了当今光纤放大研究中的热点。基于四波混频(FWM)效应的FOPA不仅在理论上可以对任意波长信号进行放大，而且还具有低噪声和较宽平坦增益等优点。
技术实现思路
针对掺铒光纤放大器(EDFA)、光纤拉曼放大器(FRA)和半导体光放大器(SOA)增益起伏、放大波长受限等缺点，本技术提供了基于色散补偿增益平坦双泵浦参量放大器。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案:本技术包括第一泵浦源、第二泵浦源、第一相位调制器、第二相位调制器、第一掺铒光纤放大器、第二掺铒光纤放大器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第一光隔离器、第二光隔离器、第三光隔离器、第一合波器、第二合波器、信号源、多段高非线性光纤和色散补偿光纤。第一泵浦波源与第一相位调制器的第一端口连接，第一相位调制器的第二端口与第一掺铒光纤放大器的第一个端口连接，第一掺铒光纤放大器的第二个端口与第一带通滤波器第一端口连接，第一带通滤波器第二端口与第一偏振控制器第一端口连接，第一偏振控制器第二端口与第一光隔离器第一端口连接。第二泵浦波源与第二相位调制器的第一端口连接，第二相位调制器的第二端口与第二掺铒光纤放大器的第一个端口连接，第二掺铒光纤放大器的第二个端口与第二带通滤波器第一端口连接，第二带通滤波器第二端口与第二偏振控制器第一端口连接，第二偏振控制器第二端口与第二光隔离器第一端口连接，第一光隔离器第二端口与第一合波器第一端口连接，第二光隔离器第二端口与第一合波器第二端口连接。信号源与第三偏振控制器第一端口连接，第三偏振控制器第二端口与第三隔离器的第一端口连接，第三隔离器的第二端口与第二合波器第二端口连接，第一合波器第三端口与第二合波器第一端口连接，第二合波器第三端口连接到具有光纤系统，所述的光纤系统由多段高非线性光纤和色散补偿光纤间隔排列组成，其中与第二合波器第三端口连接是高非线性光纤。基于高非线性光纤与色散补偿光纤拼接结构的光纤，使系统总色散趋于零，满足准相位匹配，从而获得平坦的增益带宽。光纤参量放大器的增益与周期插入的色散补偿光纤段数目、泵浦光功率和波长以及高非线性光纤长度和非线性系数有关；当一段高非线性光纤内周期插入的色散补偿光纤段数值增加时，光纤参量放大器的增益带宽将会变大，增益起伏将得到明显的改善。本技术采用两个正交偏振的泵浦波，能够较好地消除偏振效应的影响；通过调节高非线性光纤与色散补偿光纤拼接结构的光纤的结构，使系统总色散趋于零，满足准相位匹配，从而获得平坦的增益带宽。本技术首先采用掺铒光纤增益介质放大输入信号，通过将被调制的泵浦波与信号波耦合到高非线性光纤中，满足准相位匹配发生四波混频从而使得信号均衡放大。本技术具有色散补偿光纤放大器易于与光纤系统集成、增益平坦、带宽大，其特别适于光通信系统的应用。【专利附图】【附图说明】图1为本技术具有色散补偿光纤参量放大器结构示意图。图2插入4段色散补偿光纤信号增益与波长之间的关系(Y为非线性系数)。图3插入6段色散补偿光纤信号增益与波长之间的关系。【具体实施方式】如图1所示，基于色散补偿双泵浦参量放大过程包括第一泵浦源1-1和第二泵浦源1-2、第一相位调制器2-1、第二相位调制器2-2、第一掺铒光纤放大器3-1和第二掺铒光纤放大器3-2、第一带通滤波器4-1和第二带通滤波器4-2、第一偏振控制器5-1和第二偏振控制器5-2,第一光隔离器6-1·、第二光隔离器6-2和第三光隔离器6-3,第一合波器7-1和第二合波器7-2、第一高非线性光纤8-1、第二高非线性光纤8-2、第三高非线性光纤8-3…(可以有多段高非线性光纤)、第一色散补偿光纤9-1(DCF)、第二色散补偿光纤9-2、第三色散补偿光纤9-3...(可以有多段DCF)、信号源10。泵浦源1-1和泵浦源1-2产生的泵浦波等距离分布在零色散波长1550nm两边，波长范围为1530nm-1570nm。信号源10产生的信号波长范围为1500nm-1550nm。第一光合波器工作范围为1530nm_1570nm，第二光合波器工作范围为1500nm-1570nm。第一泵浦波源1-1与第一相位调制器2-1的第一端口 al连接，第一相位调制器2-1的第二端口 a2与第一掺铒光纤放大器3-1的第一个端口 bl连接，第一掺铒光纤放大器3-1的第二个端口 b2与第一带通滤波器4-1第一端口 Cl连接，第一带通滤波器4-1第二端口 c2与第一偏振控制器5-1第一端口 dl连接，第一偏振控制器5-1第二端口 d3与第一光隔离器6-1第一端口 fl连接。第二泵浦波源1-2与第二相位调制器2-2的第一端口 a3连接，第二相位调制器2-2的第二端口 a4与第二掺铒光纤放大器3-2的第一个端口 b3连接，第二掺铒光纤放大器3-2的第二个端口 b4与第二带通滤波器4-2第一端口 c3连接，第二带通滤波器4-2第二端口 c4与第二偏振控制器5-2第一端口 d3连接，第二偏振控制器5-2第二端口 d4与第二光隔离器6-2第一端口 f3连接，第一光隔离器6-1第二端口 f2与第一合波器7-1第一端口 il连接，第二光隔离器6-2第二端口 f4与第一合波器第二端口 i2连接。信号源10与第三偏振控制器5-3第一端口 el连接，第三偏振控制器5_3第二端口 e2与第三隔离器6-3的第一端口 gl连接，第三隔离器6-3的第二端口 g2与第二合波器第二端口 h2连接，第一合波器第三端口 i3与第二合波器第一端口 hi连接，第二合波器第三端口 h3连接到具有色散补偿高非线性光纤系统。由于具有DCF色散补偿光纤，系统输出信号，各路波长增益平坦。可调泵浦源1-1及泵浦源1-2的输出功率，控制掺铒光纤放大器的放大功率。光纤参量放大器的增益与周期插入的色散补偿光纤段数目、泵浦光功率和波长以及高非线性光纤长度和非线性系数有关；调整一段高非线性光纤内周期插入的色散补偿光纤段数量，光纤参量放大器的增益带宽将会改善，增益起伏也将得到明显的改善。为了尽可能地减少损耗，各个器件的连接点直接熔接在一起。本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于色散补偿的增益平坦双泵浦光参量放大器，其特征在于：包括第一泵浦源(1?1)、第二泵浦源(1?2)、第一相位调制器(2?1)、第二相位调制器(2?2)、第一掺铒光纤放大器(3?1)、第二掺铒光纤放大器(3?2)、第一带通滤波器（4?1）、第二带通滤波器（4?2）、第一偏振控制器(5?1)、第二偏振控制器(5?2)、第一光隔离器(6?1)、第二光隔离器(6?2)、第三光隔离器(6?3)、第一合波器(7?1)、第二合波器(7?2)、信号源(10)、多段高非线性光纤和色散补偿光纤；第一泵浦波源(1?1)与第一相位调制器(2?1)的第一端口(a1)连接，第一相位调制器(2?1)的第二端口(a2)与第一掺铒光纤放大器(3?1)的第一个端口（b1）连接，第一掺铒光纤放大器(3?1)的第二个端口（b2）与第一带通滤波器（4?1）第一端口（c1）连接，第一带通滤波器(4?1)第二端口（c2）与第一偏振控制器(5?1)第一端口（d1）连接,?第一偏振控制器(5?1)第二端口（d3）与第一光隔离器(6?1)第一端口(f1)连接；第二泵浦波源(1?2)与第二相位调制器(2?2)的第一端口(a3)连接，第二相位调制器(2?2)的第二端口(a4)与第二掺铒光纤放大器(3?2)的第一个端口（b3）连接，第二掺铒光纤放大器(3?2)的第二个端口（b4）与第二带通滤波器(4?2)第一端口（c3）连接，第二带通滤波器(4?2)第二端口（c4）与第二偏振控制器(5?2)第一端口（d3）连接,?第二偏振控制器(5?2)第二端口（d4）与第二光隔离器(6?2)第一端口(f3)连接,第一光隔离器（6?1）第二端口（f2）与第一合波器（7?1）第一端口（i1）连接，第二光隔离器（6?2）第二端口（f4）与第一合波器第二端口（i2）连接；信号源（10）与第三偏振控制器（5?3）第一端口（e1）连接，第三偏振控制器（5?3）第二端口（e2）与第三隔离器(6?3)的第一端口(g1)连接，第三隔离器(6?3)的第二端口(g2)与第二合波器第二端口（h2）连接，第一合波器第三端口（i3）与第二合波器第一端口（h1）连接，第二合波器第三端口（h3）连接到具有光纤系统，所述的光纤系统由多段高非线性光纤和色散补偿光纤间隔排列组成，其中与第二合波器第三端口（h3）连接是高非线性光纤。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李齐良，袁洪良，金晶，胡淼，唐向宏，曾然，魏一振，周雪芳，卢旸，钱正丰，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：