本實(shí)用新型涉及一種光傳輸系統(tǒng)，尤其涉及一種大容量光信號(hào)傳輸裝置。

背景技術(shù)：

人類正處于信息化時(shí)代，信息量正在高速增長(zhǎng)。隨著現(xiàn)代通信流量需求的迅速增長(zhǎng)，大容量、高比特速率及超長(zhǎng)距離的光通信已成為迫切需求。光纖通信系統(tǒng)因其信道容量大、傳輸速率高、傳輸距離不受限而備受青睞。隨著光纖制作工藝的提高，損耗不斷下降，使光纖損耗已接近理論極限，解決了光纖損耗問(wèn)題。光信號(hào)幅度的衰減越來(lái)越不成為限制光纖通信系統(tǒng)中繼距離的主要制約因素。相反地，在Gb/ s 以上的高速光纖通信系統(tǒng)中，由于各種色散，即群速度色散(GVD)而造成的光脈沖在傳播過(guò)程中的脈沖展寬卻成為限制通信距離的關(guān)鍵制約因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種大容量光信號(hào)傳輸裝置，該大容量光信號(hào)傳輸裝置信道容量大、傳輸速率高，不需要中繼站，減少了“接力”中損耗，光孤子在傳輸時(shí)，非線性效應(yīng)抵消了色散，光孤子能保持形狀無(wú)畸變地沿光纖傳輸，減少了由于色散引起的損耗，可實(shí)現(xiàn)超高速、大容量、超長(zhǎng)距離的光通信。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種大容量光信號(hào)傳輸裝置，包括依次串聯(lián)連接的光孤子源、光譜窗、調(diào)制器、第一耦合器、第一光放大器、光纖傳輸單元、自相關(guān)儀和解調(diào)器，位于第一耦合器和自相關(guān)儀之間的光纖傳輸單元進(jìn)一步包括依次串聯(lián)連接的第二光放大器、第二耦合器、第一增益光纖、第三光放大器和第二增益光纖，此第一增益光纖和第二增益光纖均進(jìn)一步包括位于中心的增益介質(zhì)纖芯，此增益介質(zhì)纖芯由內(nèi)向外依次包覆有玻璃隔離層、熒光材料層和外包層；

所述光譜窗將來(lái)自光孤子源的超短光脈沖消啁啾后形成光孤子脈沖，一信號(hào)源連接到所述調(diào)制器，此調(diào)制器將來(lái)自信號(hào)源的信號(hào)加載到來(lái)自光譜窗的光孤子脈沖上形成含有信號(hào)的光孤子脈沖；

所述第一光放大器的一個(gè)輸入端接收來(lái)自第一耦合器的含有信號(hào)的光孤子脈沖，此第一光放大器的另一個(gè)輸入端連接有泵浦源，用于接收來(lái)自泵浦源的泵浦光；

所述自相關(guān)儀用于比較光纖輸入與輸出光脈沖的寬度，并根據(jù)比較結(jié)果判斷光孤子傳輸是否成功；所述解調(diào)器用于從含有信號(hào)的光孤子脈沖中提取出原信號(hào)。

上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下：

1. 上述方案中，所述泵浦源發(fā)出的泵浦光波長(zhǎng)為980nm或者1480nm。

2. 上述方案中，一功率計(jì)連接到所述第二耦合器，用于檢測(cè)傳輸中光孤子脈沖功率。

3. 上述方案中，所述纖芯直徑為20~25μm。

4. 上述方案中，所述玻璃隔離層、熒光材料層和外包層均為厚度為30~60μm。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1. 本實(shí)用新型大容量光信號(hào)傳輸裝置，其信道容量大、傳輸速率高，不需要中繼站，減少了“接力”中損耗，光孤子在傳輸時(shí)，非線性效應(yīng)抵消了色散，光脈沖寬度不會(huì)明顯加寬，減少了由于色散引起的損耗，可實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的通信；光孤子脈沖的脈寬很窄，而且重復(fù)率高，在傳輸過(guò)程中又無(wú)畸變，因此，光纖通信是傳輸速度超過(guò)10 Gb/s的最佳選擇，由于光孤子脈沖的脈寬很窄，因此可以同時(shí)傳輸頻率非常接近的多路信息；

2. 本實(shí)用新型大容量光信號(hào)傳輸裝置，其在光孤子源和調(diào)制器之間設(shè)置有光譜窗，大大降低了光脈沖的啁啾噪聲，進(jìn)一步提高了通訊的傳輸距離；其次，其第一增益光纖和第二增益光纖均進(jìn)一步包括位于中心的增益介質(zhì)纖芯，此增益介質(zhì)纖芯由內(nèi)向外依次包覆有玻璃隔離層、熒光材料層和外包層，減少自相位調(diào)制引起的光譜展寬，從而保證了輸出光脈沖光譜質(zhì)量，使其光脈沖光波長(zhǎng)光譜范圍控制在預(yù)定范圍以內(nèi)，進(jìn)一步降低了損耗，提高了通訊的傳輸距離和容量。

附圖說(shuō)明

附圖1為本實(shí)用新型大容量光信號(hào)傳輸裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為附圖1的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3為附圖1中增益光纖結(jié)構(gòu)示意圖。

以上附圖中：1、光孤子源；2、調(diào)制器；3、第一耦合器；4、第一光放大器；5、光纖傳輸單元；6、自相關(guān)儀；7、解調(diào)器；8、第二光放大器；9、第二耦合器；10、第一增益光纖；11、第三光放大器；12、第二增益光纖；13、增益介質(zhì)纖芯；14、玻璃隔離層；15、信號(hào)源；16、泵浦源；17、功率計(jì)；18、光譜窗；19、熒光材料層；20、外包層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1：一種大容量光信號(hào)傳輸裝置，包括依次串聯(lián)連接的光孤子源1、光譜窗18、調(diào)制器2、第一耦合器3、第一光放大器4、光纖傳輸單元5、自相關(guān)儀6和解調(diào)器7，位于第一耦合器3和自相關(guān)儀6之間的光纖傳輸單元5進(jìn)一步包括依次串聯(lián)連接的第二光放大器8、第二耦合器9、第一增益光纖10、第三光放大器11和第二增益光纖12，此第一增益光纖10和第二增益光纖12均進(jìn)一步包括位于中心的增益介質(zhì)纖芯13，此增益介質(zhì)纖芯13由內(nèi)向外依次包覆有玻璃隔離層14、熒光材料層18和外包層19；

所述光譜窗18將來(lái)自光孤子源1的超短光脈沖消啁啾后形成光孤子脈沖，一信號(hào)源15連接到所述調(diào)制器2，此調(diào)制器2將來(lái)自信號(hào)源15的信號(hào)加載到來(lái)自光譜窗18的光孤子脈沖上形成含有信號(hào)的光孤子脈沖；

所述第一光放大器4的一個(gè)輸入端接收來(lái)自第一耦合器3的含有信號(hào)的光孤子脈沖，此第一光放大器4的另一個(gè)輸入端連接有泵浦源16，用于接收來(lái)自泵浦源16的泵浦光；

所述自相關(guān)儀6用于比較光纖輸入與輸出光脈沖的寬度，并根據(jù)比較結(jié)果判斷光孤子傳輸是否成功；所述解調(diào)器7用于從含有信號(hào)的光孤子脈沖中提取出原信號(hào)。

一功率計(jì)17連接到所述第二耦合器9，用于檢測(cè)傳輸中光孤子脈沖功率。

上述纖芯13直徑為24μm。上述泵浦源16發(fā)出的泵浦光波長(zhǎng)為980nm。

實(shí)施例2：一種大容量光信號(hào)傳輸裝置，包括依次串聯(lián)連接的光孤子源1、光譜窗18、調(diào)制器2、第一耦合器3、第一光放大器4、光纖傳輸單元5、自相關(guān)儀6和解調(diào)器7，位于第一耦合器3和自相關(guān)儀6之間的光纖傳輸單元5進(jìn)一步包括依次串聯(lián)連接的第二光放大器8、第二耦合器9、第一增益光纖10、第三光放大器11和第二增益光纖12，此第一增益光纖10和第二增益光纖12均進(jìn)一步包括位于中心的增益介質(zhì)纖芯13，此增益介質(zhì)纖芯13由內(nèi)向外依次包覆有玻璃隔離層14、熒光材料層18和外包層19；

所述光譜窗18將來(lái)自光孤子源1超短光脈沖消啁啾后形成光孤子脈沖，一信號(hào)源15連接到所述調(diào)制器2，此調(diào)制器2將來(lái)自信號(hào)源15的信號(hào)加載到來(lái)自光譜窗18的光孤子脈沖上形成含有信號(hào)的光孤子脈沖；

所述第一光放大器4的一個(gè)輸入端接收來(lái)自第一耦合器3的含有信號(hào)的光孤子脈沖，此第一光放大器4的另一個(gè)輸入端連接有泵浦源16，用于接收來(lái)自泵浦源16的泵浦光；

所述自相關(guān)儀6用于比較光纖輸入與輸出光脈沖的寬度，并根據(jù)比較結(jié)果判斷光孤子傳輸是否成功；所述解調(diào)器7用于從含有信號(hào)的光孤子脈沖中提取出原信號(hào)。

上述泵浦源16發(fā)出的泵浦光波長(zhǎng)為1480nm。

一功率計(jì)17連接到所述第二耦合器9，用于檢測(cè)傳輸中光孤子脈沖功率。

上述纖芯13直徑為25μm；上述玻璃隔離層14厚度為38μm；上述熒光材料層19厚度為50μm；上述外包層20均為厚度為50μm。

采用上述大容量光信號(hào)傳輸裝置時(shí)，其信道容量大、傳輸速率高，不需要中繼站，減少了“接力”中損耗，光孤子在傳輸時(shí)，非線性效應(yīng)抵消了色散，光脈沖寬度不會(huì)明顯加寬，減少了由于色散引起的損耗，可實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的通信；光孤子脈沖的脈寬很窄，而且重復(fù)率高，在傳輸過(guò)程中又無(wú)畸變，因此，光纖通信是傳輸速度超過(guò)10 Gb/s的最佳選擇，由于光孤子脈沖的脈寬很窄，因此可以同時(shí)傳輸頻率非常接近的多路信息；其次，其在光孤子源和調(diào)制器之間設(shè)置有光譜窗，大大降低了光脈沖的啁啾噪聲，進(jìn)一步提高了通訊的傳輸距離。

上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。