專利名稱：基于光纖回路反射鏡的分列式光纖拉曼放大器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于光纖通信技術(shù)領域，具體涉及一種用于1310納米光纖通信波段的光纖拉曼放大器。
本實用新型提出的應用于寬帶光纖通信技術(shù)的光纖拉曼放大器，是基于光纖回路反射鏡的分列式光纖拉曼放大器，工作在1310納米光纖通信波段，它由泵浦光源、光纖回路反射鏡組合、光纖耦合器和作為放大介質(zhì)的小芯徑高摻鍺光纖構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如


圖1所示。其中，泵浦光源1經(jīng)過光纖耦合器2和波分復用光纖耦合器3與光纖回路反射鏡組合連接，光纖回路反射鏡組合由光纖回路反射鏡4、5、6、7、8依次連接組成，小芯徑高摻鍺光纖9連接于光纖回路反射鏡5和6之間；光纖回路反射鏡8通過一個波分復用光纖耦合器10與信號光纖輸出輸入光纖連接器11連接，波分復用光纖耦合器3與信號輸入輸出光纖連接器12連接，光纖耦合器2與泵浦光監(jiān)視光纖連接器13連接。本實用新型中，泵浦光源1激發(fā)小芯徑高摻鍺光纖9，產(chǎn)生拉曼增益，光纖耦合器將泵浦光和信號光耦合到拉曼光纖放大器。光纖回路反射鏡將低級拉曼位移的能量轉(zhuǎn)移到高級拉曼位移，對放大信號進行放大。
本實用新型中，泵浦光源1可以是一個輸出波長為1050-1070納米的摻鐿雙包層光纖激光器或光纖耦合輸出的半導體激光器泵浦的固體激光器，用于激發(fā)光纖，產(chǎn)生拉曼增益。光纖耦合器2可以是1∶9.5，可將泵浦光的5％用于功率監(jiān)視。波分復用光纖耦合器3可將1050-1070納米的泵浦光耦合進入光纖放大器，將需要放大的1310納米波段信號光耦合進入光纖放大器；也可以將已被放大的1310納米波段信號光耦合輸出，如果1310納米波段信號光從光纖放大器的另一端輸入。光纖回路反射鏡組合中光纖回路反射鏡4和7對1050-1070納米的泵浦光和1310納米波段信號光是高透射，而對第二級拉曼位移1180納米高反射；光纖回路反射鏡5和6對1050-1070納米的泵浦光和1310納米波段信號光是高透射，同時對第二級拉曼位移1180納米也是高透射，而對第一級和第三級拉曼位移1120和1240納米高反射，對1050-1070納米的泵浦光高反射而對1310納米波段信號光是高透射。小芯徑高摻鍺光纖9作為放大介質(zhì)，它在泵浦光的激發(fā)下，產(chǎn)生拉曼增益，拉曼位移460波數(shù)長度為1.2-3公里。波分復用光纖耦合器10將由光纖回路反射鏡8反射剩余的1050-1070納米的泵浦光再次耦合進入光纖放大器、泵浦光纖9，提高了泵浦光的利用效率。同時將需要放大的1310納米波段信號光耦合進入光纖放大器；也可以將已被放大的1310納米波段信號光耦合輸出，如果1310納米波段信號光從光纖放大器的另一端輸入。
光纖拉曼放大器工作原理當1050-1070納米的泵浦光通過小芯徑高摻鍺光纖9時，由于光纖的非線性光學效應，產(chǎn)生受激拉曼的第一級斯托克斯位移，1120納米左右的增益，因為光纖回路反射鏡5和6在這一波長附近都是高反射，實際上是一個高Q值的激光諧振腔，很容易形成1120納米左右的激光，而且無法輸出，全部用于泵浦轉(zhuǎn)換為第二級斯托克斯位移，1180納米左右的增益。由于光纖回路鏡8對1050-1070納米的泵浦光高反射，將剩余的泵浦光反射回光纖放大器，再次通過小芯徑高摻鍺光纖9，這樣充分利用了泵浦光，大大提高了轉(zhuǎn)換效率。同樣的原理，由于光纖回路鏡4和7對第二級斯托克斯位移，1180納米左右的增益所形成的激光，全部用于泵浦，轉(zhuǎn)換為第三級斯托克斯位移，1240納米左右的激光。而第三級斯托克斯位移，1240納米左右的激光也因為光纖回路鏡5和6的作用，全部用于泵浦產(chǎn)生第四級斯托克斯位移，1310納米左右的拉曼增益。由于所有的光纖回路鏡在1310納米左右都是高透射，無法形成激光，因此當1310納米波段的信號光由波分復用耦合器3，也可以從10輸入，通過光纖放大器時，獲得足夠的放大，由波分復用耦合器10輸出，也可以從2輸出，如果信號光從10輸入。
本實用新型設計的光纖拉曼放大器結(jié)構(gòu)簡單，效率高，制作成本大大降低。
圖2為光纖回路反射鏡結(jié)構(gòu)圖示。
圖3為本實用新型整機外形圖示。
圖中標號1為泵浦光源，2為光纖耦合器，3為波分復用光纖耦合器，4、5、6、7、8為光纖回路反射鏡，9為小芯徑高摻鍺光纖，10為波分復用光纖耦合器，11、12為輸入輸出光纖連接器，13為泵浦監(jiān)視光纖連接器，14為光模光纖，15為保護套管，16為泵浦光功率監(jiān)視光纖接口，17為輸出光纖接口，18為輸入光纖接口。
權(quán)利要求1.一種工作在1310納米光通信波段的分列式光纖拉曼放大器，其特征在于由是泵浦光源(1)、光纖耦合器(2)、波分復用光纖耦合器(3)、光纖回路反射鏡(4)、(5)、(6)、(7)、(8)，小芯徑高摻鍺光纖(9)，波分復用光纖耦合器(10)連接組成，其中，泵浦光源(1)經(jīng)過光纖耦合器(2)和波分復用光纖耦合器(3)與光纖回路反射鏡組合連接，光纖回路反射鏡組合由光纖回路反射鏡(4)、(5)、(6)、(7)、(8)依次連接組成，小芯徑高摻鍺光纖(9)連接于光纖回路反射鏡(5)和(6)之間；光纖回路反射鏡(8)通過一個波分復用光纖耦合器(10)與信號光纖輸出畭光纖連接器(11)連接，波分復用光纖耦合器(3)與信號輸入輸出光纖連接器(12)連接，光纖耦合器(2)與泵浦光監(jiān)視光纖連接器(13)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分列式光纖拉曼放大器，其特征在于泵浦光源(1)是一個輸出波長為1050-1070納米的摻鐿雙包層光纖激光器或光纖耦合輸出的半導體激光器泵浦的固體激光器，用于激發(fā)光纖，產(chǎn)生拉曼增益。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分列式光纖拉曼放大器，其特征在于光纖耦合器(2)為1∶9.5，將泵浦光的5％用于功率監(jiān)視。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分列式光纖拉曼放大器，其特征在于波分復用光纖耦合器(3)，將1050-1070納米的泵浦光耦合進入光纖放大器，將需要放大的1310納米波段信號光耦合進入光纖放大器；也可以將已被放大的1310納米波段信號光耦合輸出，如果1310納米波段信號光從光纖放大器的另一端輸入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分列式光纖拉曼放大器，其特征在于光纖回路反射鏡(4)對1050-1070納米的泵浦光和1310納米波段信號光是高透射，而對第二級拉曼位移1180納米高反射。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分列式光纖拉曼放大器，其特征在于光纖回路反射鏡(5)、(6)對1050-1070納米的泵浦光和1310納米波段信號光是高透射，而對第一級和第三級拉曼位移1120和1240納米高反射。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分列式光纖拉曼放大器，其特征在于光纖回路反射鏡(7)對1050-1070納米的泵浦光和1310納米波段信號光是高透射，而對第二級拉曼位移1180納米高反射。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分列式光纖拉曼放大器，其特征在于光纖回路反射鏡(8)對1050-1070納米的泵浦光高反射，而對1310納米波段信號光是高透射。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分列式光纖拉曼放大器，其特征在于小芯徑高摻鍺光纖(9)作為放大介質(zhì)，它在泵浦光的激發(fā)下，產(chǎn)生拉曼增益，拉曼位移460波數(shù)長度為1.2-3公里。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分列式光纖拉曼放大器，其特征在于波分復用光纖耦合器(10)，將由光纖回路反射鏡(8)反射的剩余的1050-1070納米的泵浦光再次耦合進入光纖放大器，用于激發(fā)拉曼光纖，同時將需要放大的1310納米波段信號光耦合進入光纖放大器；也可以將已被放大的1310納米波段信號光耦合輸出，如果1310納米波段信號光從光纖放大器的另一端輸入。
專利摘要本實用新型是一種應用于寬帶光纖通信技術(shù)的基于光纖回路反射鏡的分列式光纖拉曼放大器，可工作在1310納米納米光纖通信波段。它由泵浦光源、光纖回路反射鏡、光纖耦合器和作為放大介質(zhì)的小芯徑高摻鍺光纖構(gòu)成。其中泵浦光源激發(fā)小芯徑高摻鍺光纖，產(chǎn)生拉曼增益，光纖耦合器將泵浦光和信號光耦合到拉曼光纖放大器。光纖回路反射鏡將低級次拉曼位移的能量轉(zhuǎn)移到高級次拉曼位移，對放大信號進行放大。這一新型光纖拉曼放大器結(jié)構(gòu)簡單，效率高，并大大降低制作成本。
文檔編號G02F1/35GK2575709SQ0226136
公開日2003年9月24日 申請日期2002年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月7日
發(fā)明者孫迭箎, 胡誼梅 申請人:復旦大學