一種光放大器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種光放大器，包括無源增益單元、光纜部分和泵浦單元部分，無源增益單元由第一光隔離器ISO1、第一波分復用器WDM1、第一級摻鉺光纖EDF1、第二波分復用器WDM2、第二光隔離器ISO2、增益平坦濾波器、第三波分復用器WDM3、第二級摻鉺光纖EDF2、二色鏡和光隔離器ISO3依次連接構成；泵浦源采用EDFA泵浦源和拉曼泵浦源組合而成，用拉曼泵浦源放大EDFA泵浦源，達到在EDFA泵浦源功率相對較小的情況下，而注入無源增益單元的泵浦功率不變甚至更大的目的，提高了無中繼光傳輸距離，使得長距光通信光纜鋪設不需要鋪設電纜，降低線路鋪設成本和維護成本，降低了光纜中的峰值功率，大大降低了光纜的安全性和維護成本。
【專利說明】—種光放大器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光通信領域，特別涉及一種光放大器，主要應用于長距離無中繼光通信領域。
【背景技術】
[0002]目前，為了解決長距離光纖通信的光功率損耗問題，主要的解決辦法有EDFA放大器及拉曼放大器兩種方式。
[0003]采用EDFA放大器的解決辦法是在傳輸光纜的不同節(jié)點放置EDFA光放大器，達到補償光鏈路損耗的目的。其主要缺點是EDFA為有源集中式光放大器，因此，鋪設光纜的同時，必須考慮鋪設傳輸電纜為各個節(jié)點的EDFA提供電源，這樣不僅增加了線路鋪設成本，而且大大增加線路維護成本，尤其是在不適合建立中繼站的跨洋通信和大漠通信中，表現(xiàn)更為關出。
[0004]采用拉曼放大器的方式是在光鏈路兩端或單端注入大功率拉曼光源，采用拉曼效應實現(xiàn)光功率的放大。該放大方式為分布式放大，噪聲性能優(yōu)越，等效噪聲系數(shù)可以達到負值，但其主要缺點是增益較小，一般在1dB左右，難以在長距離光通信中發(fā)揮作用。
[0005]鑒于以上兩種放大技術的缺點，當前市場上出現(xiàn)了將無源增益單元放在前端，而泵浦源放在后端的遠程泵浦EDFA光放大器，但此種產品存在兩個嚴重問題。第一，大功率泵浦源很難設計，目前的工藝技術一般只能達到700mW，經過長距離傳輸后，到無源增益單元的功率已經難以滿足泵浦功率的要求，因此，傳輸距離非常有限，一般在50km左右。
【發(fā)明內容】
[0006]鑒于長距離光纖通信中現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的為了解決當前遠程泵浦EDFA光放大器傳輸距離短的問題，采用拉曼放大EDFA泵浦源的方式，提高前端無源增益單元的泵浦功率，從而將傳輸距離提高到200km以上，提高遠程泵浦光放大器的泵浦光傳輸距離，提高無中繼傳輸距離，使得長距光通信光纜鋪設不需要再考慮鋪設電纜，降低長距光通信的線路鋪設成本和維護成本、提高了放大系統(tǒng)的噪聲性能。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過這樣的技術方案實現(xiàn)的:一種光放大器，包括無源增益單元、光纜和泵浦單元部分，其特征在于，所述無源增益單元由第一光隔離器
1501、第一波分復用器WDM1、第一級摻鉺光纖EDF1、第二波分復用器WDM2、第二光隔離器
1502、增益平坦濾波器、第三波分復用器WDM3、第二級摻鉺光纖EDF2、二色鏡和光隔離器IS03依次連接構成；
[0008]無源增益單元的泵浦源輸入端通過泵浦光纖與泵浦單元連接，無源增益單元的光信號輸出端與信號傳輸光纖連接，通過信號光纖傳輸后輸出放大的光信號；
[0009]泵浦單元部分包括拉曼泵浦源、EDFA泵浦源和波分復用器WDM，拉曼泵浦源輸出端接波分復用器WDM的輸入端、EDFA泵浦源接波分復用器WDM的另一輸入端，波分復用器WDM輸出端為泵浦源輸出端。
[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011](I)提高了無中繼光傳輸距離，使得長距光通信光纜鋪設不需要再考慮鋪設電纜和中繼設備供電的問題。
[0012](2)降低了長距光通信的線路鋪設成本和維護成本。光纜在功率很大的情況下，接口的任何污染都會導致光纜接口的損壞。本實用新型降低了光纜中的峰值功率，大大降低了光纜的安全性和維護成本。
[0013](3)實用新型采用雙級放大結構，提高了放大系統(tǒng)的噪聲性能。
[0014]為了實現(xiàn)較大增益，注入無源增益單元的EDFA泵浦功率就必須足夠大，最直接的辦法就是增加接收端EDFA泵浦源，但泵浦源傳輸鏈路損耗往往達到20dB左右(EDFA泵浦源采用損耗較低的1480nm泵浦源)，這樣做的缺點是大功率1480nm實現(xiàn)難度很大，另外入纖功率很大，產生大量噪聲，且安全性不好，特別容易損害光纜。本實用新型采用拉曼放大EDFA泵浦源，EDFA泵浦源隨著光纜傳輸而得到放大，完全解決了以上問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為遠程泵浦EDFA光放大器原理框圖；
[0016]圖2為無源增益單元結構圖。
【具體實施方式】
[0017]為了更清楚的理解本實用新型，結合附圖和實施例詳細描述本實用新型:
[0018]本采取的技術方案如圖1所示。低噪聲遠程泵浦EDFA光放大器，將無源增益單元和泵浦單元分開，無源增益單元放在傳輸光纜中間，而泵浦單元則放在接收端，實現(xiàn)整個傳輸線路的無源目的。
[0019]泵浦源采用EDFA泵浦源和拉曼組合泵浦源，用拉曼泵浦源放大EDFA泵浦源，達到在EDFA泵浦源功率相對較小的情況下，而注入無源增益單元的泵浦功率不變甚至更大的目的。為了實現(xiàn)較大增益，注入無源增益單元的EDFA泵浦功率就必須足夠大，最直接的辦法就是增加接收端EDFA泵浦源，但泵浦源傳輸鏈路損耗往往達到20dB左右(EDFA泵浦源采用損耗較低的1480nm泵浦源)，這樣做的缺點是大功率1480nm實現(xiàn)難度很大，另外入纖功率很大，產生大量噪聲，且安全性不好，特別容易損害光纜。本實用新型采用拉曼放大EDFA泵浦源，EDFA泵浦源隨著光纜傳輸而得到放大，完全解決了以上問題。
[0020]無源增益單元如圖2所示。其主要增益介質為摻鉺光纖，首先用波分復用器WDMl將泵浦光和信號光稱合后，輸入到第一級摻鉺光纖，實現(xiàn)第一級放大。第一級放大完畢后，再將剩余的泵浦光和放大后的信號光通過波分復用器WDM2分離，送入第二段鉺纖放大，兩級放大之間用光隔離器分開。此結構大大提高了泵浦光的利用效率，提高了系統(tǒng)增益，降低了噪聲系數(shù)。
[0021]如圖1所示，將無源增益單元和泵浦源分開。無源增益單元熔接在光纜線路的中間某一位置，泵浦源(包括拉曼泵浦源和EDFA泵浦源)放在接收端，通過單獨的泵浦光纖反向傳輸?shù)綗o源增益單元。
[0022]無源增益單元如圖2所示，所述無源增益單元包括第一光隔離器IS01、第一波分復用器WDM1、第一級摻鉺光纖EDF1、第二波分復用器WDM2、第二光隔離器IS02、增益平坦濾波器、第三波分復用器WDM3、第二級摻鉺光纖EDF2、二色鏡和光隔離器IS03 ；
[0023]無源增益單元的信號輸入端接入待放大光信號；
[0024]無源增益單元的泵浦源輸入端通過泵浦光纖與泵浦單元接收端連接，接收泵浦光;
[0025]無源增益單元的光信號輸出端與信號傳輸光纖連接，通過信號光纖傳輸后輸出放大的光信號。
[0026]泵浦源采用EDFA泵浦源(摻鉺光纖放大器)和拉曼泵浦源組合而成，用拉曼泵浦源放大EDFA泵浦源，達到在EDFA泵浦源功率相對較小的情況下，而注入無源增益單元的泵浦功率不變甚至更大的目的，采用拉曼泵浦源放大EDFA泵浦源，EDFA泵浦源隨著光纜傳輸而得到放大；
[0027]泵浦單元部分包括拉曼泵浦源、EDFA泵浦源和波分復用器WDM，拉曼泵浦源輸出端接波分復用器WDM的輸入端、EDFA泵浦源接波分復用器WDM的另一輸入端，波分復用器WDM輸出端為泵浦源輸出端。
[0028]信號光經過第一光隔離器ISOl后和接收端傳來的泵浦光經、第一波分復用器WDMl耦合，輸入到第一級摻鉺光纖EDF1，完成第一級放大，第一級摻鉺光纖EDFl的放大輸出信號連接至第二波分復用器WDM2，第二波分復用器WDM2將剩余泵浦光和信號光分離，分離后的信號光經過第二光隔離器IS02、增益平坦濾波器處理后，和剩余泵浦光通過第三波分復用器WDM3合波，而后輸入到第二級摻鉺光纖EDF2，完成第二級放大，第二級摻鉺光纖EDF2的放大輸出信號連接至二色鏡端，經過二色鏡的濾波和第三光隔離器IS03后輸出信號放大光；
[0029]泵浦單元部分包括拉曼泵浦源、EDFA泵浦源和波分復用器WDM，拉曼泵浦源輸出端接波分復用器WDM的輸入端、EDFA泵浦源接波分復用器WDM的另一輸入端，波分復用器WDM輸出端為泵浦源輸出端。
[0030]根據(jù)上述說明，結合本領域技術可實現(xiàn)本實用新型的方案。
【權利要求】
1.一種光放大器，包括無源增益單元、光纜和泵浦單元部分，其特征在于，所述無源增益單兀由第一光隔離器IS01、第一波分復用器WDM1、第一級摻鉺光纖EDF1、第二波分復用器WDM2、第二光隔離器IS02、增益平坦濾波器、第三波分復用器WDM3、第二級摻鉺光纖EDF2、二色鏡和光隔離器IS03依次連接構成； 無源增益單元的泵浦源輸入端通過泵浦光纖與泵浦單元連接，無源增益單元的光信號輸出端與信號傳輸光纖連接，通過信號光纖傳輸后輸出放大的光信號； 泵浦單元部分包括拉曼泵浦源、EDFA泵浦源和波分復用器WDM，拉曼泵浦源輸出端接波分復用器WDM的輸入端、EDFA泵浦源接波分復用器WDM的另一輸入端，波分復用器WDM輸出端為泵浦源輸出端。
【文檔編號】H01S3/094GK204190155SQ201420695690
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權日:2014年11月19日
【發(fā)明者】王衛(wèi)龍, 陳偉峰, 王東鋒, 錢瑞杰, 張曉峰, 張睿, 楊純璞, 王文博, 孫靜, 李洋, 王堯 申請人:天津光電通信技術有限公司