本實用新型涉及分時復用光纖喇曼放大器，具體涉及一種利用FPGA高速控制分時復用抽運方式的光纖喇曼放大器。

背景技術(shù)：

國內(nèi)外目前對分布式光纖喇曼放大器（FRA）的增益平坦的研究主要集中在多抽運源同時抽運的方案上，通過多個具有不同波長的抽運源不同的輸出功率同時抽運實現(xiàn)分布式光纖喇曼放大器的增益平坦。這種方法的缺點是抽運光波長和輸出功率的優(yōu)化配置方法復雜，多個抽運源之間的相互作用導致非線性效應和噪聲較大，且成本高。

近年來出現(xiàn)了分時復用（TDM）光纖喇曼放大器方案，其中一個方案是通過掃描控制（sweep control）可調(diào)諧半導體激光器實現(xiàn)分時復用光纖喇曼放大器，其他方案只是分析光信號的放大特點，沒有具體實施方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種FPGA分時復用抽運方式的光纖喇曼放大器。

本實用新型的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)。

一種FPGA分時復用抽運方式的光纖喇曼放大器，其包括第一隔離器、增益光纖、抽運光合波器、第二隔離器、抽運源即半導體激光器、FPGA及 MCU控制器、分束器、合波器；輸入信號光經(jīng)過第一隔離器后耦合到增益光纖；抽運源即半導體激光器經(jīng)過FPGA及 MCU控制器控制，分時輸出抽運光，抽運光經(jīng)抽運光合波器后，反向到增益光纖，信號經(jīng)放大后，再經(jīng)第二隔離器和分束器后一路作為輸出，分束器另一路光反饋FPGA及 MCU控制器以控制抽運源即半導體激光器的抽運光輸出；通過FPGA及 MCU控制器控制多個抽運源的抽運光分時輸出，實現(xiàn)光纖喇曼放大器。

進一步地，含有多個喇曼抽運源即多個所述半導體激光器，各個喇曼抽運源波長不同，波長為1420nm和1490nm，各個喇曼抽運源均含光纖布拉格光柵，輸出功率不同。

進一步地，輸入信號光的波長是1550nm。

根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種FPGA分時復用抽運方式的光纖喇曼放大器，其特征在于，F(xiàn)PGA及 MCU控制器控制多個喇曼抽運源，實現(xiàn)喇曼放大器的增益平坦。進一步地，通過FPGA及 MCU控制器控制多個喇曼抽運源，實現(xiàn)喇曼放大器的增益平坦。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：

（1）本實用新型通過FPGA高速微控制實現(xiàn)多路抽運光輸出控制。

（2）本實用新型通過FPGA高速控制不同的半導體激光器分時輸出，使不同的半導體激光器輸出互相沒有相互作用，從而避免了不同的半導體激光器輸出相互作用致使出現(xiàn)非線性效應，導致光纖喇曼放大器性能劣化的可能。

（3）本實用新型通過FPGA高速控制多路半導體激光器抽運輸出，實現(xiàn)光纖喇曼放大器增益平坦。

附圖說明

圖1 是實例中一種FPGA分時復用抽運方式的光纖喇曼放大器的原理框圖。

圖2為實例中多個喇曼抽運光喇曼增益譜。

圖3為實例中輸出信號波形。

圖中：1. 輸入信號，2. 隔離器，3. 增益光纖，4. 抽運光合波器，5. 隔離器，6. 分束器，7. 信號輸出，8. FPGA高速微控制器，9~12. 半導體激光器，13. 合波器。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施作進一步說明，但本實用新型的實施和保護不限于此。需指出的是，以下若有未特別詳細說明之過程，均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的。本實用新型的關(guān)鍵在于對結(jié)構(gòu)提出的技術(shù)方案，非結(jié)構(gòu)部分的內(nèi)容是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)實現(xiàn)的。

如圖1，一種FPGA分時復用抽運方式的光纖喇曼放大器，其包括第一隔離器2、增益光纖3、抽運光合波器4、第二隔離器5、抽運源即半導體激光器（9~12）、FPGA及 MCU（微控制器）控制器8、分束器6、合波器13；輸入信號光經(jīng)過第一隔離器2后耦合到增益光纖3；多個抽運源即半導體激光器（9~12）經(jīng)過FPGA及 MCU控制器8控制，分時輸出抽運光，抽運光經(jīng)抽運光合波器4后，反向到增益光纖3，信號經(jīng)放大后，再經(jīng)第二隔離器5和分束器6后一路作為輸出，分束器6另一路光反饋FPGA及 MCU控制器8以控制抽運源即半導體激光器（9 ~12）的抽運光輸出；通過FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）及 MCU控制器控制多個抽運源的抽運光分時輸出，實現(xiàn)光纖喇曼放大器。

實施例：

選取多個喇曼抽運光波長分別為1420nm，1444nm，1477nm，1490nm，它們的喇曼增益譜為圖2。

經(jīng)過FPGA及 MCU（微控制器）控制器分時輸出控制喇曼抽運源9-12（包括占空比以及功率組合），使得信號輸出7可以得到C波段15dB開關(guān)增益，且增益起伏小于0.8dB，如圖3所示。

如上可見，本實用新型可以通過FPGA高速微控制實現(xiàn)多路抽運光輸出控制。通過FPGA高速控制不同的半導體激光器分時輸出，使不同的半導體激光器輸出互相沒有相互作用，從而避免了不同的半導體激光器輸出相互作用致使出現(xiàn)非線性效應，導致光纖喇曼放大器性能劣化的可能。本實用新型通過FPGA高速控制多路半導體激光器抽運輸出，實現(xiàn)光纖喇曼放大器增益平坦。