一种光纤参量放大装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及光通信系统中的光放大器领域，特别涉及一种光纤参量放大装 置。
【背景技术】
[0002] 光放大器是基于受激辐射或受激散射原理实现入射光信号放大的一种器件。目 前，光通信系统中的光放大器主要分为三类：（1)使用掺有特殊杂质的光纤制造的光纤放大 器，如目前实际应用最广的掺铒光纤放大器；（2)使用激光二极管的光放大器；（3)使用光纤 中的非线性效应制成的光放大器，比如已经研发成熟并投入使用的光纤拉曼放大器和光纤 参量放大器。
[0003] 其中，光纤参量放大器是基于光纤中四波混频过程产生的参量增益而制作的光纤 放大器。如图1所示，目前，采用光纤参量放大器的光纤参量放大装置包括:两个栗浦源101 和102、光親合器103及光纤参量放大器104;信号光s和两个栗浦源101和102产生的栗浦光 P1和P2经光耦合器103耦合至光纤参量放大器104;光纤参量放大器104通过四波混频过程 将功率从两个大功率栗浦光P1和P2转移到信号光s上，从而达到放大信号光s的效果。
[0004] 虽然普通的光纤参量放大器具有高增益和大带宽的特性，但是，由于普通光纤参 量放大器对相位不敏感的特性，使得其无法突破非相位敏感型光放大器3dB噪声极限。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型实施例的目的在于提供一种光纤参量放大装置，以实现相位敏感型的 光纤参量放大，降低噪声。技术方案如下：
[0006] -种光纤参量放大装置，包括:两个栗浦源、光親合器及第一光纤参量放大器;还 包括一段单模光纤和第二光纤参量放大器；
[0007] 所述光耦合器与第一光纤参量放大器相连;第一光纤参量放大器和第二光纤参量 放大器通过所述单模光纤相连；
[0008] 所述光耦合器将信号光和所述两个栗浦源产生的两束栗浦光耦合至第一光纤参 量放大器；
[0009] 所述第一光纤参量放大器将两束栗浦光、产生的闲频光和放大后的信号光通过所 述单模光纤发送至第二光纤参量放大器；
[0010] 所述单模光纤对所述两束栗浦光、产生的闲频光和放大后的信号光之间的相位进 行调节。
[0011] 较佳的，所述的第一光纤参量放大器的增益介质为第一高非线性光子晶体光纤； 第二光纤参量放大器的增益介质为第二高非线性光子晶体光纤。
[0012] 较佳的，所述第一高非线性光子晶体光纤和第二高非线性光子晶体光纤分别为具 有如下表所示参数的高非线性光子晶体光纤：
[0013]
[0014] 较佳的，所述的单模光纤为具有如下表所示参数的单模光纤：
[0015]
[0016] 较佳的，所述的两个栗浦源分别为能够产生如下表所述参数的栗浦光的栗浦源：
[0018]由上述的技术方案可见，本实用新型实施例提供的这种光纤参量放大装置，通过 在两个光纤参量放大器之间插入一段单模光纤，由于单模光纤具有保偏特性，因此，可以将 第一光纤参量放大器输出的两束栗浦光、产生的闲频光和放大后的信号光之间的相位进行 调节，使得第二光纤参量放大器只会放大具有特定相位值的信号光，从而实现了相位敏感 型的光参量放大。由于本实用新型实施例光纤参量放大装置实现了相位敏感型的光参量放 大，使得其具有了打破3dB量子噪声极限的特性，降低了噪声。
【附图说明】
[0019] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020] 图1为现有技术一种光纤参量放大装置的逻辑结构示意图；
[0021] 图2为本实用新型实施例的光纤参量放大装置的逻辑结构示意图；
[0022] 图3为光纤参量放大器的输入信号和输出信号示意图；
[0023] 图4示出了图2所示实施例中，第一光纤参量放大器在几个典型的偏振状态下，对 信号光的增益曲线；
[0024] 图5示出了图2所示实施例中，第二光纤参量放大器在栗浦光、信号光为同向圆偏 振时对信号的增益和噪声系数，以及相同状态下第一光纤参量放大器的增益曲线。
[0025] 图6示出了图2所示实施例中，第二光纤参量放大器对不同偏振态组合下的光增益 曲线；
[0026] 图7示出了图2所示实施例中，第二光纤参量放大器对不同偏振态组合下的噪声系 数。
【具体实施方式】
[0027] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028] 本实用新型实施例提供了一种光纤参量放大装置，通过在两个光纤参量放大器之 间插入一段单模光纤，由于单模光纤具有保偏特性，因此，可以将第一光纤参量放大器输出 的两束栗浦光、产生的闲频光和放大后的信号光之间的相位进行调节，使得第二光纤参量 放大器只会放大具有特定相位值的信号光，从而实现了相位敏感型的光参量放大。
[0029] 具体的，如图2所示，本实用新型实施例提供的光纤参量放大装置，包括:两个栗浦 源201和202、光親合器203及第一光纤参量放大器104、一段单模光纤205和第二光纤参量放 大器206。
[0030] 其中，所述光親合器203与第一光纤参量放大器204相连;第一光纤参量放大器204 和第二光纤参量放大器206通过所述单模光纤205相连。
[0031] 所述光耦合器203将信号光和所述两个栗浦源201和202产生的两束栗浦光耦合至 第一光纤参量放大器204。
[0032] 所述第一光纤参量放大器204将两束栗浦光、产生的闲频光和放大后的信号光通 过所述单模光纤205发送至第二光纤参量放大器206。
[0033]所述单模光纤205对所述两束栗浦光、产生的闲频光和放大后的信号光之间的相 位进行调节。
[0034] 以下对本实用新型实施例提供的光纤参量放大装置的工作原理进行说明。
[0035] 如图3所示，当具有一定偏振态的信号光s和两束栗浦光P1和P2进入第一光纤参量 放大器204时，信号光s被放大，并且产生与信号光s相对应的闲频光i。然后，两束栗浦光P1 和P2、闲频光i和放大后的信号光s进入单模光纤205中。由于单模光纤205的色散，两束栗浦 光P1和P2、放大后信号光s与闲频光i之间的相对相位会发生改变，相对相位改变的幅度与 单模光纤205的色散值、透射率和光纤长度有关。也就是说，单模光纤205对输入的各个光束 之间的相位进行了调整。最后，调节相对相位后的各光束通过单模光纤205进入第二光纤参 量放大器206。第二光纤参量放大器206的增益原理是四波混频，四波混频转移光能量的能 力与各光束之间的相对相位值有关，
[0036]因此第二光纤参量放大器206只会放大具有特定相位值的信号光s，从而实现相位 敏感型的光参量放大。因此，本实用新型提供的这种光纤参量放大装置，实际是相位敏感型 光纤参量放大器装置。
[0037] 实际应用中，所述的第一光纤参量放大器的增益介质可以为第一高非线性光子晶 体光纤;第二光纤参量放大器的增益介质为第二高非线性光子晶体光纤。
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