專利名稱：用于增益均衡的系統(tǒng)和方法以及結(jié)合其的光通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及信息的光傳輸，并且更加具體而言，本申請涉及用于增益 均衡的系統(tǒng)和方法以及結(jié)合其的光通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
長途光通信系統(tǒng)，例如長度大于大約600千米的系統(tǒng)，遭受由各種因 素引起的信號(hào)衰減，所迷各種因素包括散射、吸收和彎曲。為了補(bǔ)償衰 減，長途系統(tǒng)可以包括沿著發(fā)射才幾和接收才幾之間的傳輸路徑隔開的 一 系 列光放大器。所述放大器以允許在接收機(jī)處的可靠檢測的方式放大光信號(hào)。
摻鉺光纖放大器(EDFA)已經(jīng)證實(shí)在長途系統(tǒng)中尤其有益。通常，EDFA 包括由來自一個(gè)或多個(gè)泵浦光源的光"泵浦"的摻鉺光纖段。泵浦光源， 例如激光器，激發(fā)摻雜段中的鉺原子，其然后用來放大通過那里的光信號(hào)。
喇曼放大器也是已知的。當(dāng)光傳輸光纖段在一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)波長處被 泵浦時(shí)，在整個(gè)光傳輸光纖段中均出現(xiàn)喇曼放大。每個(gè)喇曼放大器可以 包含一個(gè)或多個(gè)泵浦。通過受激喇曼散射的過程在波長大于泵浦波長的 頻譜上獲得增益。雖然與喇曼放大器相關(guān)聯(lián)的功率效率低于由EDFA獲 得的功率效率，但是喇曼放大器可以利用在傳輸光纖內(nèi)分布放大來提供 較好的噪聲特性。
混合喇曼/EDFA (HRE)放大器結(jié)合了喇曼放大器和EDFA放大器的特 征。在HRE中，喇曼部分典型地作為EDFA之前的前置放大器。與單使 用EDFA相比，在EDFA配置中增加喇曼放大考慮到經(jīng)濟(jì)地增加傳輸路徑 上放大器之間的間距。
在波分復(fù)用(WDM)光通信系統(tǒng)中，幾個(gè)光信號(hào)以不同的波長/信道在 同一個(gè)光纖上傳輸。理想地，WDM系統(tǒng)中的光放大器應(yīng)該以同樣的增益 水平放大系統(tǒng)帶寬內(nèi)的每個(gè)信道。如果傳輸信道未被均勻放大，那么當(dāng) 它們在傳輸路徑上傳播時(shí)由于其逐步不充分放大就可能最終導(dǎo)致信道 丟失。不幸地是，EDFA和喇曼放大器以及因而HRE,跨越與WDM系統(tǒng)相關(guān)聯(lián) 的系統(tǒng)帶寬均表現(xiàn)出非平坦的增益特征。然而，可以利用增益平坦濾波 器獲得增益平坦或增益均衡。增益平坦濾波器跨越系統(tǒng)帶寬呈現(xiàn)了基本 上平坦的增益水平。例如，在多級(jí)EDFA中，增益平坦濾波器可以提供 在EDFA級(jí)之間。在EDFA通常為單級(jí)設(shè)計(jì)的HRE配置中，增益平坦濾波 器已經(jīng)提供在HRE的EDFA部分的輸出端。
長途海底系統(tǒng)可以包括非常長的跨度，并且隨后泵浦功率受限。也就 是，可用于放大器的泵浦功率實(shí)際上被限制的最大水平低于獲得最佳傳 輸性能所必須的水平。在這種結(jié)合了 HRE的系統(tǒng)中，為了獲得喇曼前置 放大的全部好處，其可能希望高效地利用有限的泵浦功率。
然而，在HRE的EDFA部分的輸出端提供增益平坦濾波器(本文稱之 為后置濾波)導(dǎo)致對由EDFA部分所給予的功率的重要部分的濾波，從 而有效地浪費(fèi)了泵浦功率。例如，圖6包括信號(hào)功率與波長的圖600， 其圖示了在利用后置濾波方法的均衡中的功率損失。圖602圖示了提供 在增益平坦濾波器的輸入端上的EDFA輸出功率頻譜，圖604圖示了在 增益平坦濾波器輸出端上的功率頻語。圖602和圖604之間的區(qū)域606 表示由后置濾波造成的信號(hào)功率損失。如圖所示，雖然濾波器輸出端的 功率頻諳6Q4比濾波器輸入端的功率頻譜602平坦，但是通過顯著損失 信號(hào)功率來實(shí)現(xiàn)增益平坦。在圖示的典型實(shí)施例中，后置濾波方法有效 地浪費(fèi)了 5.65dBm的信號(hào)功率。
因此，需要一種更有效地利用放大器泵浦功率的系統(tǒng)和方法，用于長 途海底W畫光通信系統(tǒng)所使用的混合喇曼/EDFA的增益均衡。還需要提 供一種結(jié)合這種系統(tǒng)的海底W畫光通信系統(tǒng)。
應(yīng)該參考下面的詳細(xì)說明，閱讀該說明應(yīng)該結(jié)合附圖，其中附圖中相
同的數(shù)字表示相同的部件
圖1是根據(jù)本發(fā)明的光通信系統(tǒng)的一個(gè)典型實(shí)施例的簡化框圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型混合喇曼/EDFA放大器的框圖3包括光信號(hào)與噪聲比的倒數(shù)(1/0SNR)與跨度長度的圖，其示出
了由根據(jù)本發(fā)明的混合喇曼/EDFA中的喇曼和EDFA部分產(chǎn)生的ASE和
MPI的7jc平；圖4包括光信號(hào)與噪聲比的倒數(shù)(1/0SNR)與波長的圖，其示出了由 根據(jù)本發(fā)明的混合喇曼/EDFA放大器中的喇曼和EDFA部分產(chǎn)生的ASE 和MPI的水平；
圖5包括光信號(hào)與噪聲比的倒數(shù)(1/0SNR)與波長的圖，其示出了利 用后置濾波由現(xiàn)有技術(shù)混合喇曼/EDFA放大器中的喇曼和EDFA部分產(chǎn) 生的ASE和MPI的水平；
圖6包括信號(hào)功率與波長的圖，其圖示了在現(xiàn)有技術(shù)配置中利用后置 濾波的功率丟失；以及
圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一典型放大器的框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1,其示出了根據(jù)本發(fā)明的典型光通信系統(tǒng)100。本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，為了便于解釋，系統(tǒng)IOO被描述為高度簡化的點(diǎn) 對點(diǎn)系統(tǒng)。應(yīng)該明白，本發(fā)明可以結(jié)合到各種光學(xué)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)中。
示出的典型光通信系統(tǒng)100包括通過光傳輸路徑104連接的發(fā)射機(jī) 102和接收機(jī)106。在發(fā)射機(jī)102處，可以通過調(diào)制信號(hào)帶寬內(nèi)多個(gè)不 同波長/信道中每一個(gè)上的數(shù)據(jù)產(chǎn)生多個(gè)分離的光學(xué)信號(hào)。發(fā)射機(jī)102 可以將分離的信道組合成集合光學(xué)信號(hào)，并將該集合光學(xué)信號(hào)通過光信 息路徑104傳輸給接收機(jī)106。雖然系統(tǒng)IOO被示為包括截然不同的接 收機(jī)102和接收機(jī)106，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該明白發(fā)射機(jī)102 和接收機(jī)106每一個(gè)都可以配置為收發(fā)信機(jī)，從而便于通過光信息路徑 進(jìn)行雙向通信。
依賴于系統(tǒng)特性和需求，光傳輸路徑104可以包括光傳輸光纖110、 根據(jù)本發(fā)明的光放大器/轉(zhuǎn)發(fā)器108-1、108-2、108-3、108-( N-1 )、108-N、 光濾波器以及其它有源和無源元件。為了清楚，僅在光信息路徑104中 示出了光放大器/轉(zhuǎn)發(fā)器108-1、 108-2、 108-3、 108- (N-1)、 108-N和 光傳輸光纖110,這里將對根據(jù)本發(fā)明的光放大器的配置進(jìn)行更詳細(xì)地 說明。傳輸路徑中包括的其它元件的配置對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員都是 公知的。
系統(tǒng)100可以被配置為長途系統(tǒng)，例如從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的長度大于 大約600km，并且可以跨越水體112。當(dāng)用于3,越水體，例如海洋時(shí)， 放大器/轉(zhuǎn)發(fā)器108-1、 108-2、 108-3、 108-(N-l)、 108-N可以安置在海底114,傳輸路徑104可以跨越在海灘著陸點(diǎn)116和118之間并乂人水 體112延伸從而耦合發(fā)射機(jī)102和接收機(jī)106。應(yīng)該理解的是多個(gè)光學(xué) 傳輸元件耦合至傳輸路徑104并且可以配置在水下和/或陸上。
通常，光放大器之間的距離限定了傳輸跨距的長度。圖示的典型實(shí)施 例包括多個(gè)跨距124-1、 124-2、 123-3……124-(1-1)、 124-1。本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到跨距長度在特定的系統(tǒng)中顯著地發(fā)生變化。例 如在長途系統(tǒng)中， 一些跨距可以為20公里那么短，而一些跨距可以超 過100km。由于跨距長度的變化，信號(hào)的衰減也隨著跨距發(fā)生變化。
放大器108-1、 108-2、 108-3、 108- (N-1)、 108-N可以;故配置為通 過在信號(hào)帶寬內(nèi)放大光信號(hào)波長來補(bǔ)償信號(hào)的衰減。圖2示出了根據(jù)本 發(fā)明的放大器108的一個(gè)典型實(shí)施例。所示的典型實(shí)施例被配置為包括 喇曼放大器部分202和EDFA部分204的混合喇曼/EDFA放大器(HRE )。 喇曼部分202可以包括傳輸光纖段206，在該光纖段中產(chǎn)生用來放大通 過路徑104傳播的光信號(hào)的喇曼增益。來自一個(gè)或多個(gè)喇曼泵浦光源 210的能量可以通過耦合器208耦合至傳輸光纖110的段206。 EDFA部 分204可以是單級(jí)或多級(jí)EDFA，并且可以包4舌一個(gè)或多個(gè)EDFA泵浦光 源212、耦合器214、摻鉺光纖段216以及隔離器218?？梢员镜鼗蜻h(yuǎn)程 控制的喇曼和EDFA泵浦光源的各種配置對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是公 知的。并且，在已知的配置中泵浦光源可以耦合至光路徑104。
圖示的典型實(shí)施例包括耦合在喇曼部分202和EDFA部分204 (本文 稱之為前置濾波)的增益平坦濾波器(GFF) 220。如圖所示，喇曼部分 202的輸出端通過隔離器222光耦合至GFF的輸入端，并且EDFA部分 204的輸入端通過隔離器224光耦合至GFF的輸出端。通常，GFF接收 喇曼部分的放大輸出，并向EDFA部分提供輸入，該輸入與GFF從喇曼 部分接收的輸入相比具有整形頻譜。GFF插入損失曲線圖可以被設(shè)計(jì)， 從而對喇曼和EDFA部分的組合增益形狀進(jìn)行平坦化。例如，在考慮喇 曼202和EDFA 204增益部分的增益特性時(shí)，可以選擇GFF的透光率特 性，以使由EDFA部分204提供的放大的GFF輸出提供被平坦為希望水 平的放大器輸出226。
包括一個(gè)或多個(gè)用來降低增益與施加給其輸入的信號(hào)的波長變型的 分離濾波器元件的各種GFF配置是已知的。根據(jù)本發(fā)明在特定應(yīng)用中由 GFF獲得的增益平坦的程度可以高度依賴于濾波器輸入的總增益形狀、特定濾波器配置等。在一個(gè)實(shí)施例中，增益可以被平坦，以展現(xiàn)小于約 ldB的峰值-峰值的變化。對于大量增益補(bǔ)償非常長跨距的損失的放大 器，平坦增益的變化與較短跨距的情形相比更差。
將GFF定位在HRE的喇曼部分和EDFA部分之間，并避免使GFF放置 在EDFA部分的輸出端，如圖2的示例所示，允許HRE利用合理的泵浦
功率將高信號(hào)功率提供給光傳輸路徑。在長途海底系統(tǒng)中，用于泵浦HRE 中的EDFA部分的可用泵浦功率實(shí)際上可以被限制為小于大約400mW。在 根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的一個(gè)典型實(shí)施例中，對于EDFA部分可以利用小于約 400mW的泵浦功率獲得超過120km的傳輸跨距。
與GFF提供在EDFA部分的輸出端處的配置相比，泵浦功率效率中的 這些優(yōu)點(diǎn)可以不用顯著地降低放大器的總噪聲性能即可獲得。對HRE產(chǎn) 生噪聲的貢獻(xiàn)者包括喇曼和EDFA部分中產(chǎn)生的放大自發(fā)發(fā)射(ASE )噪 聲和喇曼部分中產(chǎn)生的多徑干擾(MPI)。圖3包括模擬光信號(hào)與噪聲比 的倒數(shù)(1/0SNR)與跨距長度的對數(shù)比例(log scale)的圖300,其示 出了根據(jù)本發(fā)明對96個(gè)信道設(shè)計(jì)的前置濾波HRE中的喇曼和EDFA部分 產(chǎn)生的ASE和MP1的水平。在圖300中，每個(gè)標(biāo)記表示一個(gè)信道。圓形 標(biāo)記302、 308、 314表示的是HRE的喇曼部分中產(chǎn)生的ASE,矩形標(biāo)記 304、 312、 318表示的是HRE的EDFA部分中產(chǎn)生的ASE,菱形標(biāo)記306、 310、 316表示的是HRE的喇曼部分產(chǎn)生的MPI。
如圖所示，對于120km或者更大的跨距長度，來自HRE中的喇曼部分 的ASE噪聲明顯超出來自HRE的EDFA部分的ASE噪聲。當(dāng)跨距長度增 加超過120km時(shí)，EDFA部分表現(xiàn)出更極端的增益形狀并且更寬范圍的 OSNR,然而喇曼部分中產(chǎn)生的ASE保持為EDFA中產(chǎn)生的ASE水平的兩 倍還不止。當(dāng)來自喇曼部分的噪聲比來自EDFA部分的噪聲占優(yōu)勢時(shí)， 將GFF提供在喇曼部分和EDFA部分之間相比于將GFF提供在EDFA部分 的輸出端，對總放大器噪聲性能具有最小的不利影響。因此，當(dāng)根據(jù)本 發(fā)明的配置被用于這種系統(tǒng)中時(shí)，可以利用合理的泵浦功率將更高的信 號(hào)功率投入到傳輸路徑中并且不會(huì)嚴(yán)重降低系統(tǒng)的總噪聲性能。
例如圖4包括根據(jù)本發(fā)明對于利用前置濾波的150km HRE來說光信號(hào) 與噪聲比的倒數(shù)(1/OSNR)與波長的對數(shù)比例的圖400。圖402和404 分別示出了喇曼部分產(chǎn)生的ASE和MPI的水平，并且圖406示出了 EDFA 部分產(chǎn)生的ASE的水平。圖408示出了由喇曼ASE 402、 MPI 404以及EDFA ASE 406產(chǎn)生的總放大器噪聲性能。圖5包括對于利用后置濾波的 HRE來說光信號(hào)與噪聲比的倒數(shù)(1/0SNR)與波長的對數(shù)比例的圖500。 圖5 02和504分別示出喇曼部分產(chǎn)生的ASE和MPI的水平，圖506示出 EDFA部分產(chǎn)生的ASE。圖508示出由喇曼ASE 502、MPI 504以及EDFA ASE 506產(chǎn)生的總放大器噪聲性能。圖4和5闡示的圖是使用從包括96個(gè)信 道的模擬系統(tǒng)中利用具有21 dBm的總發(fā)射功率的HRE導(dǎo)出的并且為單個(gè) 放大器計(jì)算的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生的。模擬HRE的喇曼部分在1450nm上被泵浦， 并且EDFA部分在980誦上被泵浦。模擬系統(tǒng)中的GFF的貢獻(xiàn)在于圖示 的信號(hào)帶寬中5. 3dB的平均損失和7. 9dB的峰值損失。
為了獲得與圖4相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)希望的發(fā)射功率，該系統(tǒng)中GFF耦合在 喇曼部分和EDFA部分之間，EDFA泵浦功率設(shè)置在295mW上。為了獲得 與圖5相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)希望的發(fā)射功率，該系統(tǒng)中GFF耦合在EDFA部分 的輸出端上，EDFA泵浦功率設(shè)置在1 072mW上。如圖4和圖5所示，來 自喇曼部分402、 404和502、 504的噪聲貢獻(xiàn)相對于EDFA 406、 506產(chǎn) 生的ASE噪聲占優(yōu)勢，并且不隨GFF的位置而變化。如圖5所示，當(dāng)GFF 放置在EDFA部分之后時(shí)，EDFA產(chǎn)生的ASE噪聲有所改善；但是如圖408 和5 08所示，與圖4和5相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的總噪聲性能幾乎相同。因此， 根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以在不顯著影響系統(tǒng)噪聲性能的情況下，使用比在 EDFA部分的輸出端包括GFF的系統(tǒng)小很多的泵浦功率。當(dāng)泵浦功率受限 時(shí)，例如在長途海底系統(tǒng)中，與根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的效率與在 EDFA部分的輸出端包括GFF的系統(tǒng)相比可以在系統(tǒng)到達(dá)范圍內(nèi)提供顯 著的優(yōu)勢。
根據(jù)本發(fā)明的前置濾波的好處也可以在包括遠(yuǎn)程光泵浦放大器 (ROPA)的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。例如，圖7圖示了放大器/轉(zhuǎn)發(fā)器的配置108a， 其中喇曼部分202a的傳輸光纖206a的段中產(chǎn)生的喇曼增益由來自ROPA 702的增益補(bǔ)充。ROPA配置對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是已知的，并且通 常包括嵌入在傳輸光纖110內(nèi)的摻雜光纖段704,例如摻鉺光纖段。在 圖示的典型實(shí)施例中，摻雜光纖段704配置在傳輸光纖段708和206a 之間。
一個(gè)或多個(gè)泵浦光源可以泵浦傳輸光纖段206a和摻雜光纖段704, 從而放大通過這些段傳播的光信號(hào)。在圖示的典型實(shí)施例中，在放大器 /轉(zhuǎn)發(fā)器108a中提供單個(gè)喇曼/ROPA泵浦光源706。用于泵浦段206a和摻雜段704的能量可以由耦合器208與泵浦光源706耦合。當(dāng)光信號(hào)通 過傳輸光纖傳播時(shí)，通過對摻雜光纖段704泵浦將增益給予該信號(hào)，并 通過對傳輸光纖段206a泵浦給予喇曼增益。在一個(gè)實(shí)施例中，R0PA的 摻雜段704可以物理上位于傳輸路徑上與泵浦光源7 06相距20-1 20km 的位置處。雖然圖示的是單個(gè)喇曼/ROPA泵浦源7 06 5但是可以為喇曼 部分202a和ROPA 702提供分離的泵浦源。并且，喇曼和/或ROPA泵浦 源可以物理上位于轉(zhuǎn)發(fā)器中，例如108a中，或者位于系統(tǒng)終端102或 106中。
在圖示的典型實(shí)施例108a中，增益平坦濾波器(GFF) 220提供在喇 曼部分202a和EDFA部分204之間，以提供前置濾波。由于總放大器噪 聲可以由ROPA和喇曼ASE噪聲分量控制，因此在避免將GFF放置在EDFA 部分204的輸出端時(shí)前置濾波可以提供與泵浦功率效率相關(guān)聯(lián)的益處， 如上所述。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種光通信系統(tǒng)，其包括發(fā)射機(jī)， 其被配置為發(fā)射包括信號(hào)帶寬中不同相關(guān)波長的多個(gè)光信號(hào)的集合光 信號(hào)；接收機(jī)，其被配置為接收該集合光信號(hào)并檢測對該多個(gè)光信號(hào)調(diào) 制的數(shù)據(jù)；以及延伸在發(fā)射機(jī)和接收才幾之間的傳輸路徑。該傳輸路徑包 括至少一個(gè)放大器。該放大器包括包括傳輸路徑段的喇曼部分，其被 配置為由至少一個(gè)喇曼泵浦進(jìn)行泵浦從而對信號(hào)帶寬的至少一部分給 予喇曼增益；包括至少一個(gè)摻鉺光纖的EDFA部分，其被配置為由至少 一個(gè)EDFA泵浦進(jìn)行泵浦從而對信號(hào)帶寬中的至少一部分給予EDFA增 益；以及耦合在喇曼部分和EDFA部分之間的增益平坦濾波器，沒有增 益平坦濾波器耦合在EDFA部分的輸出端。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種光信號(hào)放大器，包括包括傳輸路 徑段的喇曼部分，其被配置為由至少一個(gè)喇曼泵浦進(jìn)行泵浦從而對信號(hào) 帶寬中的多個(gè)波長給予喇曼增益；包括至少 一 個(gè)摻鉺光纖的E D F A部分， 其被配置為由至少一個(gè)EDFA泵浦進(jìn)行泵浦從而對信號(hào)帶寬中的多個(gè)波 長給予EDFA增益；以及耦合在喇曼部分和EDFA部分之間的增益平坦濾 波器，沒有增益平坦濾波器耦合在EDFA部分的輸出端。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種利用包括喇曼增益部分的放大器放 大光信號(hào)以在至少120km的傳輸跨距上發(fā)射該信號(hào)的方法，其中該喇曼 增益部分的輸出端耦合至EDFA增益部分的輸入端，該方法包括僅在喇曼增益部分和EDFA增益部分之間平坦化放大器的增益；并且以小于約 400mW的泵浦功率泵浦EDFA部分。
這里描述的實(shí)施例只是利用本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例中的一些，并且其通 過示例并非限制性來闡述。在本質(zhì)上不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況 下，可以做出更多對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的其它實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種光通信系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)，其被配置為發(fā)射包括信號(hào)帶寬內(nèi)不同相關(guān)波長的多個(gè)光信號(hào)的集合光信號(hào)；接收機(jī)，其被配置為接收所述集合光信號(hào)并檢測對所述多個(gè)光信號(hào)調(diào)制的數(shù)據(jù)；以及傳輸路徑，其延伸在所述發(fā)射機(jī)和所述接收機(jī)之間，所述傳輸路徑包括至少一個(gè)放大器，該放大器包括包括傳輸路徑段的喇曼部分，其被配置為由至少一個(gè)喇曼泵浦進(jìn)行泵浦從而對所述信號(hào)帶寬的至少一部分給予喇曼增益，包括至少一個(gè)摻鉺光纖的EDFA部分，其被配置為由至少一個(gè)EDFA泵浦進(jìn)行泵浦從而對所述信號(hào)帶寬中的至少一部分給予EDFA增益，以及耦合在所述喇曼部分和所述EDFA部分之間的增益平坦濾波器，沒有增益平坦濾波器耦合在所述EDFA部分的輸出端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)放大器與第二放大器通 過長度至少為120km的傳輸跨距相隔開。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)EDFA泵浦被配置為以 小于約400mW的泵浦功率泵浦所述摻鉺光纖。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)喇曼泵浦和所述至少一 個(gè)EDFA泵浦被配置為分別泵浦所述傳輸路徑段和所述摻鉺光纖段，從 而獲得所述喇曼部分產(chǎn)生的放大自發(fā)輻射(ASE )噪聲超過所述EDFA部 分產(chǎn)生的ASE噪聲的放大器增益。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個(gè)所迷放大器，所述多個(gè) 放大器中的多個(gè)相繼放大器通過長度至少為12 Okm的傳輸跨距相隔開。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述傳輸路徑具有至少為600km的長 度并且跨越水體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)放大器包括單獨(dú)一個(gè)所 述喇曼泵浦和單獨(dú)一個(gè)所述EDFA泵浦。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)喇曼泵浦被配置為在大 約1450nra的波長處泵浦所述傳輸光纖^:,并且所述至少一個(gè)EDFA泵浦被配置為在大約980nm的波長處泵浦所述摻鉺光纖。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中所述增益平坦濾波器通過第一隔離器 耦合至所述喇曼部分的輸出端，并且通過第二隔離器耦合至所述EDFA 部分的輸入端。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括遠(yuǎn)程光泵浦放大器， 其包括所述傳輸路徑的摻雜段，所述摻雜段被配置為由至少一個(gè)泵浦進(jìn) 行泵浦，從而對所述信號(hào)帶寬中的至少一部分給予增益。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1Q的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)泵浦包括所述至少一 個(gè)喇曼泵浦。
12. —種光通信系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)，其被配置為發(fā)射包括信號(hào)帶寬內(nèi)不同相關(guān)波長的多個(gè)光信號(hào) 的集合光信號(hào)；接收機(jī)，其被配置為接收所述集合光信號(hào)并檢測對所述多個(gè)光信號(hào)調(diào) 制的數(shù)據(jù)；以及傳輸路徑，其以至少600km的長度并且跨越水體地延伸在所述發(fā)射機(jī) 和所述接收機(jī)之間，所述傳輸路徑包括多個(gè)放大器，所述多個(gè)放大器中的多個(gè)相繼放大器通過長度至少為 120km的傳輸i 爭距相隔開，每個(gè)所述放大器包^^:包括傳輸路徑段的喇曼部分，其被配置為由至少 一 個(gè)喇曼泵浦進(jìn)行 泵浦從而對所述信號(hào)帶寬中的至少一部分給予喇曼增益，包括至少一個(gè)摻鉺光纖的EDFA部分，其被配置為由至少一個(gè)EDFA 泵浦以小于約4OOmW的泵浦功率泵浦從而對所述信號(hào)帶寬中的至少 一部 分給予EDFA增益，以及耦合在所述喇曼部分和所述EDFA部分之間的增益平坦濾波器，沒 有增益平坦濾波器耦合在所述EDFA部分的輸出端。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述喇曼部分產(chǎn)生的放大自發(fā)輻射 (ASE)噪聲超過所述EDFA部分產(chǎn)生的ASE噪聲。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所迷放大器中的每一個(gè)包括單獨(dú)一 個(gè)所述喇曼泵浦和單獨(dú)一個(gè)所述EDFA泵浦。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)喇曼泵浦被配置為在 大約1450nm的波長處泵浦所述傳輸光纖段，并且所述至少一個(gè)EDFA泵 浦被配置為在大約980nm的波長處泵浦所述摻鉺光纖。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述增益平坦濾波器通過第一隔離器耦合至所述喇曼部分的輸出端，并且通過第二隔離器耦合至所述EDFA 部分的輸入端。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括遠(yuǎn)程光泵浦放大 器，其包括所述傳輸路徑的摻雜段，所述摻雜段被配置為由至少一個(gè)泵 浦進(jìn)行泵浦，從而對所述信號(hào)帶寬中的至少一部分給予增益。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)泵浦包括所述至少一 個(gè)喇曼泵浦。
19. 一種光信號(hào)放大器，包括包括傳輸路徑段的喇曼部分，其被配置為由至少一個(gè)喇曼泵浦進(jìn)行泵 浦從而對所述信號(hào)帶寬的至少 一 部分給予喇曼增益；包括至少一個(gè)摻鉺光纖的EDFA部分，其被配置為由至少一個(gè)EDFA泵 浦進(jìn)行泵浦從而對所述信號(hào)帶寬中的至少一部分給予EDFA增益；以及耦合在所述喇曼部分和所述EDFA部分之間的增益平坦濾波器，沒有 增益平坦濾波器耦合在所述EDFA部分的輸出端。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的放大器，其中所述至少一個(gè)EDFA泵浦被配置 為以小于約400mW的泵浦功率泵浦所述摻鉺光纖。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20的放大器，其中所述至少一個(gè)喇曼泵浦和所述至 少 一個(gè)EDFA泵浦被配置為分別泵浦所述傳輸路徑段和所述摻鉺光纖段， 從而獲得所述喇曼部分產(chǎn)生的放大自發(fā)輻射(ASE)噪聲超過所述EDFA 部分產(chǎn)生的ASE噪聲的放大器增益。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21的放大器，所述放大器包括單獨(dú)一個(gè)所述喇曼泵 浦和單獨(dú)一個(gè)所述EDFA泵浦。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19的放大器，所述放大器進(jìn)一步包括遠(yuǎn)程光泵浦放 大器，其包括摻雜傳輸路徑段，所述摻雜傳輸路徑段被配置為由至少一 個(gè)泵浦進(jìn)行泵浦，從而對所述信號(hào)帶寬中的至少一部分給予增益。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23的放大器，其中所述至少一個(gè)泵浦包括所述至少 一個(gè)喇曼泵浦。
25. —種利用包括喇曼增益部分的放大器放大光信號(hào)從而在至少為 120km的傳輸跨距上發(fā)射該信號(hào)的方法，其中所述喇曼增益部分的輸出 端耦合至EDFA增益部分的輸入端，所述方法包括平坦僅僅在喇曼增益部分和EDFA增益部分之間的放大器增益；以小于大約400mW的泵浦功率泵浦所述EDFA部分。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23的方法，所述方法進(jìn)一步包括泵浦所述喇曼部分 從而獲得所述喇曼部分產(chǎn)生的放大自發(fā)輻射USE)噪聲超過所述EDFA 部分產(chǎn)生的ASE噪聲的放大器增益。
27. 根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中所述放大器包括遠(yuǎn)程光泵浦放大 器，并且其中所述方法進(jìn)一步包括泵浦所述喇曼部分和所述遠(yuǎn)程光泵浦 放大器，從而獲得所迷喇曼部分和所述遠(yuǎn)程光放大器部分產(chǎn)生的放大自 發(fā)輻射(ASE)噪聲超過所述EDFA部分產(chǎn)生的ASE噪聲的放大器增益。
全文摘要
一種包括增益均衡的光放大器以及結(jié)合該光放大器的系統(tǒng)。該放大器包括喇曼部分和EDFA部分，增益平坦濾波器耦合在喇曼部分和EDFA之間。
文檔編號(hào)H01S3/00GK101517847SQ200780035270
公開日2009年8月26日 申請日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月21日
發(fā)明者A·J·盧斯羅, A·N·皮利佩特斯基, M·尼索夫 申請人:泰科電訊(美國)有限公司