专利名称：基于光纤回路反射镜的分列式光纤拉曼放大器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光纤通信技术领域，具体涉及一种用于1310纳米光纤通信波段的光纤拉曼放大器。
本实用新型提出的应用于宽带光纤通信技术的光纤拉曼放大器，是基于光纤回路反射镜的分列式光纤拉曼放大器，工作在1310纳米光纤通信波段，它由泵浦光源、光纤回路反射镜组合、光纤耦合器和作为放大介质的小芯径高掺锗光纤构成，其结构如
图1所示。其中，泵浦光源1经过光纤耦合器2和波分复用光纤耦合器3与光纤回路反射镜组合连接，光纤回路反射镜组合由光纤回路反射镜4、5、6、7、8依次连接组成，小芯径高掺锗光纤9连接于光纤回路反射镜5和6之间；光纤回路反射镜8通过一个波分复用光纤耦合器10与信号光纤输出输入光纤连接器11连接，波分复用光纤耦合器3与信号输入输出光纤连接器12连接，光纤耦合器2与泵浦光监视光纤连接器13连接。本实用新型中，泵浦光源1激发小芯径高掺锗光纤9，产生拉曼增益，光纤耦合器将泵浦光和信号光耦合到拉曼光纤放大器。光纤回路反射镜将低级拉曼位移的能量转移到高级拉曼位移，对放大信号进行放大。
本实用新型中，泵浦光源1可以是一个输出波长为1050-1070纳米的掺镱双包层光纤激光器或光纤耦合输出的半导体激光器泵浦的固体激光器，用于激发光纤，产生拉曼增益。光纤耦合器2可以是1∶9.5，可将泵浦光的5％用于功率监视。波分复用光纤耦合器3可将1050-1070纳米的泵浦光耦合进入光纤放大器，将需要放大的1310纳米波段信号光耦合进入光纤放大器；也可以将已被放大的1310纳米波段信号光耦合输出，如果1310纳米波段信号光从光纤放大器的另一端输入。光纤回路反射镜组合中光纤回路反射镜4和7对1050-1070纳米的泵浦光和1310纳米波段信号光是高透射，而对第二级拉曼位移1180纳米高反射；光纤回路反射镜5和6对1050-1070纳米的泵浦光和1310纳米波段信号光是高透射，同时对第二级拉曼位移1180纳米也是高透射，而对第一级和第三级拉曼位移1120和1240纳米高反射，对1050-1070纳米的泵浦光高反射而对1310纳米波段信号光是高透射。小芯径高掺锗光纤9作为放大介质，它在泵浦光的激发下，产生拉曼增益，拉曼位移460波数长度为1.2-3公里。波分复用光纤耦合器10将由光纤回路反射镜8反射剩余的1050-1070纳米的泵浦光再次耦合进入光纤放大器、泵浦光纤9，提高了泵浦光的利用效率。同时将需要放大的1310纳米波段信号光耦合进入光纤放大器；也可以将已被放大的1310纳米波段信号光耦合输出，如果1310纳米波段信号光从光纤放大器的另一端输入。
光纤拉曼放大器工作原理当1050-1070纳米的泵浦光通过小芯径高掺锗光纤9时，由于光纤的非线性光学效应，产生受激拉曼的第一级斯托克斯位移，1120纳米左右的增益，因为光纤回路反射镜5和6在这一波长附近都是高反射，实际上是一个高Q值的激光谐振腔，很容易形成1120纳米左右的激光，而且无法输出，全部用于泵浦转换为第二级斯托克斯位移，1180纳米左右的增益。由于光纤回路镜8对1050-1070纳米的泵浦光高反射，将剩余的泵浦光反射回光纤放大器，再次通过小芯径高掺锗光纤9，这样充分利用了泵浦光，大大提高了转换效率。同样的原理，由于光纤回路镜4和7对第二级斯托克斯位移，1180纳米左右的增益所形成的激光，全部用于泵浦，转换为第三级斯托克斯位移，1240纳米左右的激光。而第三级斯托克斯位移，1240纳米左右的激光也因为光纤回路镜5和6的作用，全部用于泵浦产生第四级斯托克斯位移，1310纳米左右的拉曼增益。由于所有的光纤回路镜在1310纳米左右都是高透射，无法形成激光，因此当1310纳米波段的信号光由波分复用耦合器3，也可以从10输入，通过光纤放大器时，获得足够的放大，由波分复用耦合器10输出，也可以从2输出，如果信号光从10输入。
本实用新型设计的光纤拉曼放大器结构简单，效率高，制作成本大大降低。
图2为光纤回路反射镜结构图示。
图3为本实用新型整机外形图示。
图中标号1为泵浦光源，2为光纤耦合器，3为波分复用光纤耦合器，4、5、6、7、8为光纤回路反射镜，9为小芯径高掺锗光纤，10为波分复用光纤耦合器，11、12为输入输出光纤连接器，13为泵浦监视光纤连接器，14为光模光纤，15为保护套管，16为泵浦光功率监视光纤接口，17为输出光纤接口，18为输入光纤接口。
权利要求1.一种工作在1310纳米光通信波段的分列式光纤拉曼放大器，其特征在于由是泵浦光源(1)、光纤耦合器(2)、波分复用光纤耦合器(3)、光纤回路反射镜(4)、(5)、(6)、(7)、(8)，小芯径高掺锗光纤(9)，波分复用光纤耦合器(10)连接组成，其中，泵浦光源(1)经过光纤耦合器(2)和波分复用光纤耦合器(3)与光纤回路反射镜组合连接，光纤回路反射镜组合由光纤回路反射镜(4)、(5)、(6)、(7)、(8)依次连接组成，小芯径高掺锗光纤(9)连接于光纤回路反射镜(5)和(6)之间；光纤回路反射镜(8)通过一个波分复用光纤耦合器(10)与信号光纤输出畭光纤连接器(11)连接，波分复用光纤耦合器(3)与信号输入输出光纤连接器(12)连接，光纤耦合器(2)与泵浦光监视光纤连接器(13)连接。
2.根据权利要求1所述的分列式光纤拉曼放大器，其特征在于泵浦光源(1)是一个输出波长为1050-1070纳米的掺镱双包层光纤激光器或光纤耦合输出的半导体激光器泵浦的固体激光器，用于激发光纤，产生拉曼增益。
3.根据权利要求1所述的分列式光纤拉曼放大器，其特征在于光纤耦合器(2)为1∶9.5，将泵浦光的5％用于功率监视。
4.根据权利要求1所述的分列式光纤拉曼放大器，其特征在于波分复用光纤耦合器(3)，将1050-1070纳米的泵浦光耦合进入光纤放大器，将需要放大的1310纳米波段信号光耦合进入光纤放大器；也可以将已被放大的1310纳米波段信号光耦合输出，如果1310纳米波段信号光从光纤放大器的另一端输入。
5.根据权利要求1所述的分列式光纤拉曼放大器，其特征在于光纤回路反射镜(4)对1050-1070纳米的泵浦光和1310纳米波段信号光是高透射，而对第二级拉曼位移1180纳米高反射。
6.根据权利要求1所述的分列式光纤拉曼放大器，其特征在于光纤回路反射镜(5)、(6)对1050-1070纳米的泵浦光和1310纳米波段信号光是高透射，而对第一级和第三级拉曼位移1120和1240纳米高反射。
7.根据权利要求1所述的分列式光纤拉曼放大器，其特征在于光纤回路反射镜(7)对1050-1070纳米的泵浦光和1310纳米波段信号光是高透射，而对第二级拉曼位移1180纳米高反射。
8.根据权利要求1所述的分列式光纤拉曼放大器，其特征在于光纤回路反射镜(8)对1050-1070纳米的泵浦光高反射，而对1310纳米波段信号光是高透射。
9.根据权利要求1所述的分列式光纤拉曼放大器，其特征在于小芯径高掺锗光纤(9)作为放大介质，它在泵浦光的激发下，产生拉曼增益，拉曼位移460波数长度为1.2-3公里。
10.根据权利要求1所述的分列式光纤拉曼放大器，其特征在于波分复用光纤耦合器(10)，将由光纤回路反射镜(8)反射的剩余的1050-1070纳米的泵浦光再次耦合进入光纤放大器，用于激发拉曼光纤，同时将需要放大的1310纳米波段信号光耦合进入光纤放大器；也可以将已被放大的1310纳米波段信号光耦合输出，如果1310纳米波段信号光从光纤放大器的另一端输入。
专利摘要本实用新型是一种应用于宽带光纤通信技术的基于光纤回路反射镜的分列式光纤拉曼放大器，可工作在1310纳米纳米光纤通信波段。它由泵浦光源、光纤回路反射镜、光纤耦合器和作为放大介质的小芯径高掺锗光纤构成。其中泵浦光源激发小芯径高掺锗光纤，产生拉曼增益，光纤耦合器将泵浦光和信号光耦合到拉曼光纤放大器。光纤回路反射镜将低级次拉曼位移的能量转移到高级次拉曼位移，对放大信号进行放大。这一新型光纤拉曼放大器结构简单，效率高，并大大降低制作成本。
文档编号G02F1/35GK2575709SQ0226136
公开日2003年9月24日 申请日期2002年11月7日 优先权日2002年11月7日
发明者孙迭箎, 胡谊梅 申请人:复旦大学