專利名稱：一種光傳輸系統(tǒng)及在其中采用的光放大的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光傳輸系統(tǒng)及在其中采用的光放大的方法，尤其涉及一種超長距光傳輸系統(tǒng)及在其中采用的光放大的方法。
背景技術：
光傳輸系統(tǒng)受傳輸光纖損耗的限制，一般傳輸幾十公里就需要中繼設備進行中繼，以便實現(xiàn)長距離的傳輸。這種中繼設備目前常用的有兩種，一種是電中繼，利用光—電—光轉換實現(xiàn)；另外一種是光中繼設備，它直接把光信號在光域進行放大，目前通用的光中繼設備采用摻鉺光纖放大器來實現(xiàn)。無論對于電中繼還是光中繼，一般都是傳輸幾十公里到上百公里，就需要設置一個中繼器。
圖1是采用電中繼實現(xiàn)長距離傳輸?shù)南到y(tǒng)的結構示意圖。如圖1所示，光源發(fā)出的光經光纖傳輸后，光功率不斷衰減，傳輸一定距離后，在線路中增加一個光—電—光轉換設備，光信號再生后繼續(xù)在光纖中傳輸。要實現(xiàn)超長距離傳輸，要經過多級電中繼。采用電中繼進行超長距光傳輸具有以下缺點1、成本很高。電中繼設備實現(xiàn)信號的再生，通過光電變換、電信號抽樣、判決、再生整形、電光變換等一系列處理來實現(xiàn)，其中實現(xiàn)電光變換和光電變化的器件分別是激光器和光探測器，都是比較昂貴的光器件。眾所周知，電中繼設備的成本很高。尤其對波分復用大容量通信系統(tǒng)而言，由于每個電中繼站都需要對每個波長進行分波合波，并按照波長進行光—電—光轉換，因而其成本極高。2、不宜在一些特定場合應用。比如在比較寬闊的海峽中，要實現(xiàn)海峽兩岸的光通信，無法在海峽中建設機房，同時海底供電困難，采用電中繼方式實現(xiàn)光傳輸很困難。在沙漠中，由于供電困難，也難以使用該方案實現(xiàn)超長距光傳輸。3、電中繼站需要維護。由于電中繼設備的軟硬件都比較復雜，日常需要對電中繼站的軟硬件進行監(jiān)控和維護。
圖2是采用光中繼實現(xiàn)長距離傳輸?shù)南到y(tǒng)的結構示意圖。如圖2所示，通過光中繼實現(xiàn)長距離傳輸時，光信號在光纖中傳輸衰減后，通過光放大設備在光域進行放大，再在光纖中傳輸。通過多級光中繼，可以實現(xiàn)長距離傳輸。該技術具有下列缺點1、設備成本高。光中繼設備由于采用了大量光器件，其成本比較高。此外，光中繼設備一般要放置于機房中，機房的成本也是比較高的。2、與采用電中繼的方案相同，不宜在特性場合應用。3、光中繼站也需要進行監(jiān)控和維護。
上述問題的產生，都與現(xiàn)有技術的無中繼光傳輸距離短有關。因而延長無中繼光傳輸距離已成為目前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的上述問題，本發(fā)明提供了一種光傳輸系統(tǒng)，用以延長無中繼光傳輸距離。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種光傳輸系統(tǒng)，包括由傳輸光纖依次連接的光發(fā)射機、光功率放大器、光預放大器、光接收機，并進一步包括遠端泵浦光放大器，其串聯(lián)在所述光功率放大器和所述光預放大器之間；遠端泵浦單元，所述遠端泵浦單元與所述光功率放大器和所述光預放大器之間的傳輸光纖可光耦合地連接(即所述遠端泵浦單元發(fā)出的泵浦光經波分復用器件耦合入傳輸光纖)，所述遠端泵浦單元用于提供可到達所述遠端泵浦光放大器的泵浦光，所述遠端泵浦光放大器利用來自所述遠端泵浦單元的泵浦光放大信號光；以及拉曼泵浦單元，所述拉曼泵浦單元與所述光功率放大器和所述光預放大器之間的傳輸光纖可光耦合地連接(即所述拉曼泵浦單元發(fā)出的泵浦光經波分復用器件耦合入傳輸光纖)。
當所述拉曼泵浦單元與所述遠端泵浦單元在所述遠端泵浦光放大器的同一側時，優(yōu)選地將所述拉曼泵浦單元與所述遠端泵浦單元集成為光泵浦單元，或進一步與所述光預放大器或所述光功率放大器集成在光放大單元中。
優(yōu)選地，進一步包括在所述遠端泵浦光放大器的另一側的另一拉曼泵浦單元和/或另一遠端泵浦單元和另一遠端泵浦光放大器。
所述遠端泵浦光放大器可以是摻雜增益介質單元，所述增益介質可以是摻鉺光纖或摻鉺波導器件。
優(yōu)選地，所述泵浦光是1480nm波段的泵浦光。
本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)可在波分復用系統(tǒng)中應用，并可實現(xiàn)有光中繼站的超長距光傳輸。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種光放大的方法，包括1)對傳輸光纖的信號光進行分布式拉曼放大，以提高信號光功率，減少光信噪比劣化。2)在傳輸光纖中設置無源增益介質，利用遠程泵浦光在所述無源增益介質處進行光放大，使所述信號光在較大功率下得到放大，降低對信號光信噪比的劣化。3)在光發(fā)射機后，采用摻雜介質光放大技術進行功率放大，提高入纖功率。在光接收機前，采用摻雜介質光放大技術進行預放大，提高光接收機靈敏度。
采用本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)和方法，可以延長單跨無中繼光傳輸距離；對于有光中繼站的光傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)同樣光傳輸距離可以減少光中繼站數(shù)量。從而可以節(jié)約設備成本，同時減少維護量、降低維護成本，并可應用于沙漠、海峽等地質條件惡劣的、需要超長距傳輸?shù)牡胤健?br>

圖1是現(xiàn)有技術的采用電中繼實現(xiàn)長距離傳輸?shù)南到y(tǒng)的結構示意圖；圖2是現(xiàn)有技術的采用光中繼實現(xiàn)長距離傳輸?shù)南到y(tǒng)的結構示意圖；圖3是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第一實施例的結構示意圖；圖4是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第二實施例的結構示意圖；圖5是本發(fā)明第二實施例的光傳輸在超長距波分復用系統(tǒng)中的應用的示意圖；圖6是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第三實施例的結構示意圖；圖7是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第四實施例的結構示意圖；
圖8是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第五實施例的結構示意圖；圖9是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第六實施例的結構示意圖；圖10是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第七實施例的結構示意圖；圖11是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第八實施例的結構示意圖；圖12是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第九實施例的結構示意圖；圖13是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第十實施例的結構示意圖；圖14是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第十一實施例的結構示意圖。
具體實施例方式
下面參照附圖并結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。附圖和實施例都是解釋性的，而不是限制性的。
在介紹本發(fā)明的具體實施例之前，先說明本發(fā)明的基本原理。本發(fā)明綜合應用光纖拉曼(Raman)放大技術，摻雜介質光放大技術、遠程光泵浦技術。
利用摻雜介質光放大器作為光功率放大器與預放大器，分別提高信號光入纖光功率及接收機靈敏度；應用分布式拉曼放大器對信號光在傳輸鏈路中進行分布式放大；同時應用遠端泵浦光放大器在傳輸鏈路中增益介質處對信號光進行放大。眾所周知，超長距傳輸系統(tǒng)是光信噪比受限的系統(tǒng)，通過這三種光放大技術的綜合應用，使系統(tǒng)的光信噪比劣化達到最小。與常規(guī)光中繼系統(tǒng)相比，大大延長了單跨無中繼傳輸距離；對于有光中繼站的系統(tǒng)，采用本方案可以延長兩個相鄰光中繼站之間的距離，傳輸同樣距離減少光中繼站數(shù)目。
下面介紹本發(fā)明的幾種實施例。
第一實施例(實施例一)圖3是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第一實施例的結構示意圖。如圖3所示，在該實施例中，光傳輸系統(tǒng)包括由傳輸光纖依次相連的光發(fā)射機、光功率放大器、遠端泵浦光放大器、光預放大器、光接收機；還包括遠端泵浦單元和拉曼泵浦單元，遠端泵浦單元和拉曼泵浦單元與光預放大器和遠端泵浦光放大器之間的傳輸光纖可光耦合地連接(即遠端泵浦單元和拉曼泵浦單元發(fā)出的光通過光波分復用器件耦合入該傳輸光纖中)，前者為遠端泵浦光放大器提供泵浦光，后者為信號光在傳輸光纖中進行分布式拉曼放大提供泵浦光。
其中，遠端泵浦光放大器為摻雜增益介質單元，其核心部件是摻雜增益介質，可以在遠端泵浦光的作用下，使信號光得到放大。該增益介質是無源的。整個遠端泵浦光放大器也是無源的，無須供電，無需放置在機房中，可以同光纜一樣在地下埋設或者架空鋪設，它一般安裝在光纜接續(xù)盒中。該增益介質可以是一段摻鉺光纖，也可以是摻鉺光波導，或者其他摻雜增益介質。
遠端泵浦單元與光預放大器等放在同一站點，用于提供泵浦光。該泵浦光在連接預放大器的傳輸光纖中中沿與信號光相反的方向傳輸，到達遠端泵浦光放大器處，遠端泵浦光放大器利用增益介質與泵浦光及信號光相互作用，對信號光進行放大。對于摻鉺增益介質而言，要對1550nm波段的信號光進行放大，泵浦光需要的波長一般是980nm或1480nm波段。由于980nm波段的泵浦光在傳輸光纖中的損耗非常大，而1480nm波段的泵浦光在傳輸光纖中損耗較小，因此遠端泵浦光的波長是1480nm及其附近波長。
拉曼泵浦單元也與光預放大器等放在同一站點，它的功能是提供拉曼泵浦光，拉曼泵浦光的傳輸方向與信號光的傳輸方向相反，在連接預放大器的傳輸光纖中對信號光進行分布式拉曼放大。由于長距離傳輸系統(tǒng)的工作波段在1550nm波段，而拉曼放大峰值增益波長比其所供的拉曼泵浦光的波長長大約100nm，因此拉曼泵浦光波長是14XXnm。換句話說，拉曼泵浦單元提供的拉曼泵浦光的拉曼放大峰值增益波長應與信號光的工作波段相應。對于工作在L波段的系統(tǒng)，其拉曼泵浦光波長可以超過1500nm。
光功率放大器與預放大器，分別用于提高入纖光功率及接收機靈敏度，可以是常規(guī)的摻鉺光纖放大器，也可以是摻鉺波導光放大器和其他類型的摻雜介質光放大器。
遠端泵浦單元為遠端泵浦光放大器提供泵浦源，為了保證遠端泵浦光放大器后的傳輸光纖能夠盡量的長，從而保證整個跨段傳輸距離盡可能長，在拉曼泵浦光功率足夠大從而保證拉曼增益及噪聲系數(shù)較優(yōu)情況下，一般遠端泵浦光先耦合入傳輸光纖，之后再把拉曼泵浦光耦合入傳輸光纖，即拉曼泵浦單元耦合入傳輸光纖中的位置在預放大器和遠端泵浦單元耦合入傳輸光纖的耦合點之間。當拉曼泵浦光功率不足夠大的情況下，為了保證拉曼增益從而保證整個跨段盡可能長的傳輸距離，拉曼泵浦光也可以先耦合入光纖，再耦合入遠端泵浦光，此時，與圖中所示不同，遠端泵浦光耦合點在拉曼泵浦光耦合點與預放大器之間。
在工作時，光發(fā)射機發(fā)出的信號光，經光功率放大器放大后，進入遠端泵浦光放大器前的傳輸光纖，到達遠端泵浦光放大器后信號光得到放大，之后進入遠端泵浦光放大器后的傳輸光纖，信號光在該段傳輸光纖中，通過分布式拉曼放大得到放大，之后進入光預放大器進一步放大，最后進入接收機進行接收。在忽略色散、光纖非線性效應等物理效應對光信號劣化影響的情況下，超長距傳輸系統(tǒng)主要受限于光功率和光信噪比。光功率可以通過光放大器得到很好解決，最重要的是光信噪比。本實施例采用與摻鉺光纖放大器相比噪聲系數(shù)小很多的分布式拉曼放大器，從而大大降低對光信噪比的劣化。還采用了遠端泵浦光放大器。遠端泵浦光放大器在系統(tǒng)中起的作用相當于光中繼系統(tǒng)中的光線路放大器(如圖2所示)，這樣可以保證在信號光功率比較高的情況下得到放大，降低了對光信噪比的劣化。與采用光線路放大器的光中繼系統(tǒng)不同的是，線路放大器是有軟硬件的復雜系統(tǒng)，需要供電，需要放置在機房中；而遠端泵浦光放大器是無源的，無需供電，也不需要日常維護，可以與光纜一樣在地下埋設。因此，采用本實施例的光傳輸系統(tǒng)，可以保證更長的單跨傳輸距離。
第二實施例(實施例二)圖4是本發(fā)明第二實施例的結構示意圖。如圖4所示，在該實施例中，與第一實施例相比較，在光發(fā)射機和光功率放大器之間增加了串連的波分復用器，在光預放大器和光接收機之間增加了串聯(lián)的波分解復用器，其余的結構與第一實施例相同。為節(jié)約篇幅，省略對相同部分的描述，在后文對其它實施例的描述中，亦省略了對相同部分的描述。從而形成波分超長距無中繼光傳輸系統(tǒng)。
在波分復用系統(tǒng)中，本發(fā)明與現(xiàn)有技術比較具有更加明顯的優(yōu)勢。波分復用系統(tǒng)傳輸多個波長，中繼設備成本很高，采用本方案可以大大節(jié)約成本。
實施例一、實施例二可以應用于多級光中繼系統(tǒng)中，可以在同樣光傳輸距離下，節(jié)約中繼站的數(shù)目，從而節(jié)約成本。圖5是本發(fā)明第二實施例在具有光中繼站的超長距波分復用系統(tǒng)中的應用的示意圖。
如圖5所示，該系統(tǒng)中包括通過光纖相連接的一組光發(fā)射機、波分復用器、光功率放大器、遠端泵浦光放大器、1個或以上的光線路放大器、光預放大器、波分解復用器、一組光接收機，并對應于每一個光線路放大器，進一步包括一個遠端泵浦單元和一個拉曼泵浦單元，遠端泵浦單元和拉曼泵浦單元可光耦合地分別連接到與其對應光線路放大器相連接的傳輸光纖中。也就是相對于圖4，增加了用光線路放大器連接的多段由遠端泵浦單元、拉曼泵浦單元、遠端泵浦光放大器組成的段，可以進一步延長光傳輸距離。與現(xiàn)有技術比較，能夠減少光中繼站的數(shù)目。
第三實施例(實施例三)圖6是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第三實施例的結構示意圖。如圖6所示，與實施例二相比較，遠端泵浦單元與拉曼泵浦單元被集成為一個光泵浦單元。拉曼泵浦單元與遠端泵浦的電路及配套軟件的原理是一樣的，而且都需要耦合入傳輸光纖，從設備形態(tài)上，可以將其集成在一個單元中。此外，前文已述，遠端泵浦光波長在1480nm附近，而拉曼泵浦光波長在14XXnm。因此，1480nm附近的遠端泵浦光可以同時承擔拉曼泵浦光的作用，節(jié)約器件成本。因此，本優(yōu)化方案本質上是將第二實施例中的兩個單元集成為一個單元，提高了設備集成度，降低了設備成本。
顯然，也可以以相同的方式將實施例一中的拉曼泵浦單元與遠端泵浦單元集成在一個單元中，也可起到相同的有益結果。
拉曼泵浦單元、遠端泵浦單元是公知技術，基本原理都是光泵浦激光器+波分復用器+驅動電路+軟件控制，但具體采用的波長、采用的電路、采用的器件可能千差萬別。將拉曼泵浦單元與遠端泵浦單元集成在一個單元中，是從設備物理形態(tài)上集成在一起，其基本原理仍是光泵浦激光器+波分復用器+驅動電路十軟件控制。光泵浦單元是把拉曼泵浦單元與遠端泵浦單元從設備上集成在一起。具體而言，拉曼泵浦(假如有4個泵浦激光器)與遠端泵浦(假如有2個泵浦激光器)可以由兩塊電路板實現(xiàn)，一塊電路板是一個單元，每個電路板上分別有4個泵浦和2個泵浦。這里說的集成就是把這兩塊電路板做成一個電路板，這個電路板上有6個泵浦。前文已述，由于電路原理相同，很多電路可以共用，這樣就節(jié)省了1塊電路板及部分電子器件。同時，一些情況下由于有些泵浦激光器可以同時做拉曼泵浦激光器和遠端泵浦激光器，這樣又可以節(jié)省一些泵浦激光器。因此這種方案成本更低。
第四實施例(實施例四)圖7是本發(fā)明第四實施例的光傳輸系統(tǒng)的結構示意圖。如圖7所示，與第三實施例相比較，其進一步將光預放大器集成進光泵浦單元，從而形成了集成了遠端泵浦、拉曼泵浦和光預放大器的光放大單元。這三個單元都使用光泵浦激光器，都使用光波分復用器等無源器件，從軟硬件上具有一致性，可以集成為一個單元。這種集成方案可以進一步提高設備集成度，降低了成本。
對于光放大單元的原理與光泵浦單元的原理相同，也是從設備形態(tài)上集成，本文不予贅述。
第五實施例(實施例五)圖8是本發(fā)明第五實施例的光傳輸系統(tǒng)的結構示意圖。如圖8所示，與本發(fā)明的第一實施例相比較，增加了連接在光功率放大器和遠端泵浦光放大器之前的傳輸光纖之間的另一拉曼泵浦單元(拉曼泵浦單元1)。該單元發(fā)出的泵浦光耦合入光功率放大器后遠端泵浦光放大器前的傳輸光纖，與信號光同向傳輸，信號光在該段傳輸光纖中與泵浦光相互作用，發(fā)生拉曼放大。采用該方案，可以降低光功率放大器的輸出功率，即減小入纖功率。由于入纖功率的大小與光纖非線性效應緊密相關，因而減小入纖功率，可以減小非線性效應對信號的影響，提高信號質量，為傳輸更長距離提供支撐。該方案還可以在傳輸光纖中使信號光得到分布式拉曼放大，與使用摻鉺光纖放大器相比，可以減小對光信噪比的劣化，提高傳輸距離。
也可以在光發(fā)射機與光功率放大器之間連接入波分復用器，在預放大器與光接收機之間連接入波分解復用器，形成波分無中繼超長距系統(tǒng)。
也可用光線路放大器連接多段由該拉曼泵浦單元1、遠端泵浦光放大器、遠端泵浦單元、拉曼泵浦單元組成的段，從而進一步延長光傳輸距離。與現(xiàn)有技術比較，能夠減少光中繼站的數(shù)目。
第六實施例(實施例六)圖9是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第六實施例的結構示意圖。如圖9所示，與實施例五相比較，遠端泵浦單元與拉曼泵浦單元被集成為一個光泵浦單元。提高了設備集成度，節(jié)約了器件成本。
第七實施例(實施例七)圖10是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第七實施例的結構示意圖。如圖10所示，與實施例五相比較，遠端泵浦單元、拉曼泵浦單元和光預放大器被集成為一個光放大單元。提高了設備集成度，節(jié)約了器件成本，并與第二實施例相似，增加了波分復用器和波分解復用器，從而可以形成波分復用超長距光傳輸系統(tǒng)。
第八實施例(實施例八)圖11是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第八實施例的結構示意圖。如圖11所示，與實施例七相比較，第二拉曼泵浦單元(拉曼泵浦單元1)和光功率放大器被集成為第二光放大單元(光放大單元1)。
第九實施例(實施例九)圖12是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第九實施例的結構示意圖。如圖12所示，與實施例五相比較，增加了另一遠端泵浦單元(遠端泵浦單元1)及另一遠端泵浦光放大器(端泵浦光放大器1)。遠端泵浦光放大器1串連在光功率放大器和遠端泵浦光放大器之間，遠端泵浦單元1提供泵浦光，在與信號光相同的方向傳輸，到達遠端泵浦光放大器1。遠端泵浦光放大器1利用利用該泵浦光對信號光進行放大。由于有兩個遠端泵浦光放大器，相當于在光纖鏈路中增加了兩個光中繼站，與沒有這兩個遠端泵浦光放大器相比，使信號光功率在不是很低的情況下就得到放大，接收機前光信噪比保持在較高水平。同時，系統(tǒng)中還應用了前向分布式拉曼放大及后向分布式拉曼放大，拉曼放大器的噪聲系數(shù)遠小于摻鉺光纖放大器，降低了光信噪比的劣化。因而可以支持更長的傳輸距離。
同樣地，用光線路放大器連接多段由該遠端泵浦光放大器1、遠端泵浦單元1、拉曼泵浦單元1、遠端泵浦光放大器、遠端泵浦單元、拉曼泵浦單元組成的段，可以進一步延長光傳輸距離。與現(xiàn)有技術比較，能夠減少光中繼站的數(shù)目。
第十實施例(實施例十)圖13是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第十實施例的結構示意圖。如圖13所示，與實施例九相比較，將拉曼泵浦單元1與遠端泵浦單元1集成為光泵浦單元1，將拉曼泵浦與遠端泵浦單元集成為光泵浦單元2。通從而提高了設備的集成度，降低設備成本。
第十一實施例(實施例十一)圖14是本發(fā)明的光傳輸系統(tǒng)的第十一實施例的結構示意圖。如圖14所示，與實施例九相比較，將光功率放大器、拉曼泵浦單元1、遠端泵浦單元1集成為光放大單元1，將光預放大器、遠端泵浦單元2、拉曼泵浦單元2從設備形態(tài)上集成為光放大單元2。提高了設備集成度，節(jié)約了器件成本，并與第二實施例相似，增加了波分復用器和波分解復用器，從而形成波分復用光傳輸系統(tǒng)。
雖然本發(fā)明是通過優(yōu)選實施例進行說明的，但是本領域技術人員應當理解本發(fā)明并不限于這些實施例，而是可以在不脫離本發(fā)明實質的情況下對其進行各種變化和修改。因此，本發(fā)明的范圍只由權利要求及其等同物來確定。
權利要求
1.一種光傳輸系統(tǒng)，包括由傳輸光纖依次連接的光發(fā)射機、光功率放大器、光預放大器、光接收機，其特征在于，進一步包括遠端泵浦光放大器，其通過所述傳輸光纖串聯(lián)在所述光功率放大器和所述光預放大器之間；遠端泵浦單元，所述遠端泵浦單元與所述光功率放大器和所述光預放大器之間的傳輸光纖可光耦合地連接，所述遠端泵浦單元用于提供可到達所述遠端泵浦光放大器的遠端泵浦光，所述遠端泵浦光放大器利用來自所述遠端泵浦單元的遠端泵浦光放大信號光；以及拉曼泵浦單元，所述拉曼泵浦單元與所述光功率放大器和所述光預放大器之間的傳輸光纖可光耦合地連接，所述拉曼泵浦單元用于提供拉曼泵浦光，該拉曼泵浦光在所述傳輸光纖中使信號光得到拉曼放大。
2.根據(jù)權利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述拉曼泵浦單元與所述遠端泵浦單元在所述遠端泵浦光放大器的同一側，與所述光預放大器或所述光功率放大器在同一站點，所述拉曼泵浦單元與所述遠端泵浦單元集成為光泵浦單元。
3.根據(jù)權利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述拉曼泵浦單元與所述遠端泵浦單元在所述遠端泵浦光放大器的同一側，與所述光預放大器或所述光功率放大器在同一站點，所述拉曼泵浦單元、所述遠端泵浦單元與所述光預放大器或所述光功率放大器集成在光放大單元中。
4.根據(jù)權利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述拉曼泵浦單元與所述遠端泵浦單元在所述遠端泵浦光放大器的同一側，與所述光預放大器或所述光功率放大器在同一站點；進一步包括另一拉曼泵浦單元，所述另一拉曼泵浦單元在所述遠端泵浦光放大器的另一側與所述傳輸光纖可光耦合地連接，用于提供拉曼泵浦光，所述拉曼泵浦光在所述傳輸光纖中使信號光得到拉曼放大。
5.根據(jù)權利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述拉曼泵浦單元與所述遠端泵浦單元在所述遠端泵浦光放大器的同一側，與所述光預放大器或所述光功率放大器在同一站點；進一步包括另一遠端泵浦單元和另一遠端泵浦光放大器；所述另一遠端泵浦單元和所述另一遠端泵浦光放大器位于所述遠端泵浦光放大器的另一側；所述另一遠端泵浦單元與所述傳輸光纖可光耦合地連接，用于提供可到達所述另一遠端泵浦光放大器的遠端泵浦光，所述另一遠端泵浦光放大器利用來自所述另一遠端泵浦單元的遠端泵浦光放大信號光。
6.根據(jù)權利要求5所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括另一拉曼泵浦單元，所述另一拉曼泵浦單元在所述另一遠端泵浦單元的同一側與所述傳輸光纖可光耦合地連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述拉曼泵浦單元與所述遠端泵浦單元集成為光泵浦單元，和/或所述另一拉曼泵浦單元與所述另一遠端泵浦單元集成為光泵浦單元。
8.根據(jù)權利要求6所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述拉曼泵浦單元、所述遠端泵浦單元和所述光功率放大器或光預放大器集成為光放大單元，和/或所述另一拉曼泵浦單元、所述另一遠端泵浦單元和所述光功率放大器或光預放大器集成為光放大單元。
9.根據(jù)權利要求4所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述拉曼泵浦單元與所述遠端泵浦單元集成在光泵浦單元中，或所述拉曼泵浦單元、所述遠端泵浦單元和所述光功率放大器或光預放大器集成為光放大單元。
10.根據(jù)權利要求5所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述拉曼泵浦單元與所述遠端泵浦單元集成在光泵浦單元中，或所述拉曼泵浦單元、所述遠端泵浦單元和所述光功率放大器或光預放大器集成在光放大單元中。
11.根據(jù)權利要求1所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括至少一個光中繼設備；以及對應于每一個光中繼設備，進一步包括一個所述遠端泵浦光放大器、一個所述遠端泵浦單元和一個所述拉曼泵浦單元，遠端泵浦單元和拉曼泵浦單元分別可光耦合地連接到其對應的光線路放大器相連接的傳輸光纖中。
12.根據(jù)權利要求4所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括至少一個光中繼設備；以及對應于每一個光中繼設備，進一步包括一個所述遠端泵浦單元、一個所述拉曼泵浦單元、一個所述遠端泵浦光放大器和一個所述另一拉曼泵浦單元。
13.根據(jù)權利要求5所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括至少一個光中繼設備；以及對應于每一個光中繼設備，進一步包括一個所述遠端泵浦單元、一個所述拉曼泵浦單元、一個所述遠端泵浦光放大器和一個所述另一遠端泵浦單元。
14.根據(jù)權利要求6所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括至少一個光中繼設備；以及對應于每一個光中繼設備，進一步包括所述一個所述遠端泵浦單元、一個所述拉曼泵浦單元、一個所述遠端泵浦光放大器、一個所述另一遠端泵浦單元、一個所述另一遠端泵浦光放大器和一個所述另一拉曼泵浦單元。
15.根據(jù)權利要求11到14任一項所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光中繼設備為光線路放大器。
16.根據(jù)權利要求1到14任一項所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括至少一個發(fā)射機；至少一個接收機；波分復用器，連接在所述光功率放大器和所述光發(fā)射機之間；波分解復用器，連接在所述光預放大器和所述光接收機之間。
17.根據(jù)權利要求1到14所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述遠端泵浦光放大器為摻雜增益介質單元，所述增益介質為摻鉺光纖或摻鉺波導器件。
18.根據(jù)權利要求1到14所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述遠端泵浦光是1480nm波段的泵浦光。
19.根據(jù)權利要求1到14所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光功率放大器和所述光預放大器是摻鉺光纖光放大器或摻鉺波導光放大器。
20.根據(jù)權利要求15所述的光傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述光線路放大器是摻鉺光纖放大器或摻鉺波導光放大器。
21.一種在光傳輸系統(tǒng)中進行光放大的方法，其特征在于，包括1)對傳輸光纖的信號光進行分布式拉曼放大，以提高信號光功率，減少光信噪比劣化；2)在傳輸光纖中設置無源增益介質，利用遠程泵浦光在所述無源增益介質處進行光放大，使所述信號光在較大功率下得到放大，降低對信號光信噪比的劣化；3)在光發(fā)射機后，采用摻雜介質光放大技術進行功率放大，提高入纖功率。在光接收機前，采用摻雜介質光放大技術進行預放大，提高光接收機靈敏度。
22.根據(jù)權利要求21所述的方法，所述摻雜增益介質是摻鉺光纖或摻鉺波導器件，所述遠程泵浦光是1480nm波段的泵浦光。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光傳輸系統(tǒng)，包括由傳輸光纖依次連接的光發(fā)射機、光功率放大器、光預放大器、光接收機，并包括遠端泵浦光放大器，通過所述傳輸光纖串聯(lián)在光功率放大器和光預放大器之間；遠端泵浦單元，所述遠端泵浦單元與光功率放大器和光預放大器之間的傳輸光纖可光耦合地連接，遠端泵浦單元用于提供可到達所述遠端泵浦光放大器的遠端泵浦光，遠端泵浦光放大器利用來自遠端泵浦單元的遠端泵浦光放大信號光；以及拉曼泵浦單元，拉曼泵浦單元與所述光功率放大器和所述光預放大器之間的傳輸光纖可光耦合地連接。該光系統(tǒng)可延長無中繼光傳輸距離。
文檔編號H04B10/293GK1749838SQ20041007783
公開日2006年3月22日 申請日期2004年9月15日 優(yōu)先權日2004年9月15日
發(fā)明者張德江 申請人:華為技術有限公司