CN205123746U - 一种多波长远距离光纤传输放大装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多波长远距离光纤传输放大装置，属于光纤传感中继放大技术领域，该装置包括信号源、合波器、遥泵放大器、环形器、拉曼放大器、分波器、接收器以及连接光纤信号源的输出端与合波器的输入端相连，合波器的输出端与分路器的输入端相连，分路器的输出端分别与遥泵放大单元发送端和拉曼放大单元发送端的输入端相连，遥泵放大单元发送端与遥泵增益单元、遥泵泵浦单元和遥泵放大单元接收端依次连接，拉曼放大单元发送端与拉曼放大单元接收端连接，放大单元接收端和拉曼放大单元接收端的输出端分别与信号选择器的输入端相连，信号选择器输出端与分波器的输入端相连，分波器的输出端与信号接收器相连，将遥泵放大器和拉曼放大器放置在传感光纤中，可以放大经传感光纤损耗的激光，增强了后段传感光纤中自发后向散射光的强度。

Description

一种多波长远距离光纤传输放大装置

技术领域

本实用新型涉及光纤传感中继放大技术领域，尤其涉及一种多波长远距离光纤传输装置。

背景技术

在分布式光纤传感器中，利用光纤自发散射光强度受温度、应力、振动等调制的原理和光时域反射原理制成的分布式光纤传感器，具有广阔的应用市场。由于光在光纤中传输时光功率会发生损耗，以及受传感器系统信噪比的限制，测量长度一直不能满足需要。

在海底传输或陆地上的特殊应用场合，由于自然条件限制，无法在传输链路中建立有源中继及监控系统；或者使用有源中继后的运营和维护费用让运营商无法承受，这时就必须要增大多波长单跨传输跨距。目前在长距离传输系统中，主要采用有拉曼放大技术，即在接收端反向耦合泵浦光或在发送端同向耦合泵浦光，利用光纤的拉曼效应对信号进行放大；另一种方法是采用遥泵放大技术，即把光纤放置在传输链路中，泵浦源放大发送端或接收端，泵浦光经传输后耦合到光纤对信号进行放大。

现有技术中，拉曼放大技术的缺点主要是提供的增益较小，一般只有4～11dB，不能满足更长的传输跨距要求；遥泵放大技术在提供高增益时，很难控制放大器增益平坦度，造成各信道性能差异很大，限制了传输跨距的进一步提高。

发明内容

为了补偿传输光纤中损耗的光功率，增大传输光线的距离，本实用新型提供一种增益高且性能好的多波长远距离传输装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种多波长远距离光纤传输放大装置，其特征在于：该装置由信号源、合波器、分路器，遥泵放大单元、环形器、拉曼放大单元、信号选择器、分波器、接收器以及连接光纤组成；

其中连接光纤为光纤，上述单元用连接光纤连接；

遥泵放大单元包括遥泵放大单元发送端、遥泵增益单元、遥泵泵浦单元和遥泵放大单元接收端，泵浦单元为至少一个浦源波长为1480nm的泵浦激光，采用同向泵浦、反向泵浦或双向泵浦方式，通过遥泵放大单元接收端传输至光纤对信号进行放大；

拉曼放大单元包括拉曼放大单元发送端和拉曼放大单元接收端，至少一个浦源波长为1400nm～1500nm的泵浦激光，通过拉曼放大单元接收端传输至光纤对信号进行放大；

信号源的输出端与合波器的输入端相连，合波器的输出端与分路器的输入端相连，分路器的输出端分别与遥泵放大单元发送端和拉曼放大单元发送端的输入端相连，遥泵放大单元发送端与遥泵增益单元、遥泵泵浦单元和遥泵放大单元接收端依次连接，拉曼放大单元发送端与拉曼放大单元接收端连接，放大单元接收端和拉曼放大单元接收端的输出端分别与信号选择器的输入端相连，信号选择器输出端与分波器的输入端相连，分波器的输出端与信号接收器相连。

信号源发射的多路不同波长信号经合波器复用成一路信号，又经过分路器被一分为二成两路完全相同的信号，分别送往遥泵放大单元和拉曼放大单元；信号选择器对两路信号进行判决，将质量较好的一路发送至分波器，分波器再将信号解复用成多路不同波长的信号送至信号接收器。

当光在光纤中传输时，光功率会发生损耗，因而，光纤的传感距离会受到限制。当在光纤的连接处嵌入遥泵放大器和拉曼放大单元后，光通过光纤耦合器进入光放大器中，损耗的激光在光放大器中放大为原来的光功率，遥泵放大器和拉曼放大单元的组合可以在光纤的连接处嵌入N个光传感中继放大装置，实现N×L距离的光纤传感。

本实用新型的有益效果在于：信号源发射的多路不同波长信号经合波器复用成一路信号，又经过分路器被一分为二成两路完全相同的信号，分别送往遥泵放大单元和拉曼放大单元；信号选择器对两路信号进行判决，将质量较好的一路发送至分波器，分波器再将信号解复用成多路不同波长的信号送至信号接收器。这样，在选择拉曼放大单元的泵浦源的激光器泵浦波长时，拉曼放大单元的增益可针对性地对遥泵放大器的增益形成互补，使装置在整体上获得相对平坦的增益谱，提升信道传输性能，优化多波长单跨传输性能，不需要采用预加重技术通过降低大增益信道的发送功率来优化系统，对各信道功率进行均衡，因此，本实用新型成本低，增益高而且性能好。

附图说明

图1是多波长远距离光纤传输放大装置结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种多波长远距离光纤传输放大装置结构示意图，下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，一种多波长远距离光纤传输放大装置，该装置由信号源1、合波器2、分路器3，遥泵放大单元4、拉曼放大单元5、信号选择器6、分波器7、接收器8以及连接光纤组成；

其中连接光纤为光纤，上述单元用连接光纤连接；

遥泵放大单元4包括遥泵放大单元发送端10、遥泵增益单元11、遥泵泵浦单元12和遥泵放大单元接收端13，遥泵泵浦单元12为至少一个浦源波长为1480nm的泵浦激光，采用同向泵浦、反向泵浦或双向泵浦方式，通过遥泵放大单元接收端13传输至光纤对信号进行放大；

拉曼放大单元5包括拉曼放大单元发送端14和拉曼放大单元接收端15，至少一个浦源波长为1400nm～1500nm的泵浦激光，通过拉曼放大单元接收端15传输至光纤对信号进行放大；

信号源1的输出端与合波器2的输入端相连，合波器2的输出端与分路器3的输入端相连，分路器3的输出端分别与遥泵放大单元发送端10和拉曼放大单元发送端14的输入端相连，遥泵放大单元发送端10与遥泵增益单元11、遥泵泵浦单元12和遥泵放大单元接收端13依次连接，拉曼放大单元发送端14与拉曼放大单元接收端15连接，遥泵放大单元接收端13和拉曼放大单元接收端15的输出端分别与信号选择器的输入端相连，信号选择器输出端与分波器7的输入端相连，分波器7的输出端与信号接收器8相连。

信号源1发射的多路不同波长信号经合波器2复用成一路信号，又经过分路器3被一分为二成两路完全相同的信号，分别送往遥泵放大单元4和拉曼放大单元5；信号选择器对两路信号进行判决，将质量较好的一路发送至分波器7，分波器7再将信号解复用成多路不同波长的信号送至信号接收器8。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其他形式、结构、布置、比例，以及用其他元件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其他变形和改变。

Claims (1)

1.一种多波长远距离光纤传输放大装置，其特征在于：该装置由信号源、合波器、分路器，遥泵放大单元、拉曼放大单元、信号选择器、分波器、接收器以及连接光纤组成；其中连接光纤为光纤，上述单元用连接光纤连接；遥泵放大单元包括遥泵放大单元发送端、遥泵增益单元、遥泵泵浦单元和遥泵放大单元接收端，遥泵泵浦单元为至少一个浦源波长为1480nm的泵浦激光，采用同向泵浦、反向泵浦或双向泵浦方式，通过遥泵放大单元接收端传输至光纤对信号进行放大；拉曼放大单元包括拉曼放大单元发送端和拉曼放大单元接收端，至少一个浦源波长为1400nm～1500nm的泵浦激光，通过拉曼放大单元接收端传输至光纤对信号进行放大；信号源的输出端与合波器的输入端相连，合波器的输出端与分路器的输入端相连，分路器的输出端分别与遥泵放大单元发送端和拉曼放大单元发送端的输入端相连，遥泵放大单元发送端与遥泵增益单元、遥泵泵浦单元和遥泵放大单元接收端依次连接，拉曼放大单元发送端与拉曼放大单元接收端连接，放大单元接收端和拉曼放大单元接收端的输出端分别与信号选择器的输入端相连，信号选择器输出端与分波器的输入端相连，分波器的输出端与信号接收器相连；信号源发射的多路不同波长信号经合波器复用成一路信号，又经过分路器被一分为二成两路完全相同的信号，分别送往遥泵放大单元和拉曼放大单元；信号选择器对两路信号进行判决，将质量较好的一路发送至分波器，分波器再将信号解复用成多路不同波长的信号送至信号接收器。