專利名稱：過濾閑頻光實現(xiàn)增益優(yōu)化的單泵浦光纖參量放大器的制作方法
技術領域：
過濾閑頻光實現(xiàn)增益優(yōu)化的單泵浦光纖參量放大器技術領域[0001]本實用新型涉及一種單泵浦光纖參量放大器，尤其是一種采用光濾波器過濾閑頻 光實現(xiàn)增益優(yōu)化的單泵浦光纖參量放大器，適用于光纖通信和非線性光纖光學領域。
背景技術：
[0002]隨著光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展，密集波分復用技術因其可大量增加光纖的傳輸容量的 特性，實現(xiàn)了高速和超高速的數(shù)據(jù)傳輸，但是也伴隨數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃p問題，所以光放大器是 波分復用光纖傳輸系統(tǒng)的關鍵。其中，直接對光信號進行放大的全光放大器能夠同時對多 個波長進行放大，是光放大器研究發(fā)展的趨勢。而利用四波混頻效應進行信號放大的光纖 參量放大器能在任意波長處提供寬帶的平坦高增益，是近年來新的研究熱點。優(yōu)化放大器 的增益特性是研究放大器的重要指標，因此，如何優(yōu)化光纖參量放大器的增益特性成為研 究光放大器的重要目標。[0003]對于光纖參量放大器增益的優(yōu)化方法，目前主要有采用雙泵浦結構、采用幾段零 色散波長不同的高非線性光纖級聯(lián)、提高泵浦光輸入功率和增加高非線性光纖非線性系數(shù) 等方式。實用新型內容[0004]本實用新型在于對現(xiàn)有技術的不足，提出一種采用光濾波器過濾閑頻光實現(xiàn)增益 優(yōu)化的單泵浦光纖參量放大器系統(tǒng)，在兩段除了光纖長度不同而其余光纖參數(shù)都相同的 高非線性光纖之間插入光濾波器對閑頻光進行濾波，實現(xiàn)單泵浦光纖參量放大器增益的優(yōu) 化。[0005]本實用新型的目的是通過如下手段來實現(xiàn)的。[0006]過濾閑頻光實現(xiàn)增益優(yōu)化的單泵浦光纖參量放大器，由信號激光器、泵浦激光器、 偏振控制器、光耦合器、光濾波器和高非線性光纖構成；包含如下的處理步驟信號激光器 產(chǎn)生的信號光和泵浦激光器產(chǎn)生的泵浦光分別經(jīng)第一偏振控制器和第二偏振控制器調整 其偏振態(tài)后，經(jīng)光耦合器耦合進入第一高非線性光纖，通過高非線性光纖中的參量過程實 現(xiàn)閑頻光的產(chǎn)生和信號光的放大，接著連接到光濾波器，通過光濾波器對閑頻光進行濾波 后，再進入第二高非線性光纖，實現(xiàn)對信號光的再放大。本實用新型采用光濾波器對閑頻光 進行濾波，實現(xiàn)了單泵浦光纖參量放大器增益的優(yōu)化。[0007]經(jīng)過如上的設計，在兩段高非線性光纖之間采用一個光濾波器過濾閑頻光，減少 了閑頻光的功率，從而調整了泵浦光、信號光和閑頻光之間的相對相位關系，進而補償了第 一段光纖參量過程中的相位失配，提高了光纖參量放大器的峰值增益并拓展和平坦化了光 纖參量放大器的增益帶寬。本實用新型具有如下優(yōu)點在兩段高非線性光纖除了光纖長度 不同而其余光纖參數(shù)都相同的條件下，首次采用光濾波器過濾閑頻光的方案補償光纖參量 過程的相位失配，有效地優(yōu)化了光纖參量放大器的增益，本實用新型結構簡單容易實現(xiàn)，優(yōu) 化了光纖參量放大器的增益特性和系統(tǒng)靈活性。


[0008]圖1為本實用新型的系統(tǒng)框圖。[0009]圖2為泵浦光功率、閑頻光功率、sin Θ和信號光功率隨光纖長度變化的示意圖， 其中實線為采用光濾波器的，點線為沒有采用光濾波器的。[0010]圖3為泵浦光向信號光的能量轉換效率隨光纖長度變化的關系示意圖，其中實線為采用光濾波器的，點線為沒有采用光濾波器的。[0011]圖4為信號光增益隨信號光波長變化的關系示意圖，其中實線為采用光濾波器的，點線為沒有采用光濾波器的。[0012]具體實施方式
[0013]
以下結合附圖對本實用新型的實施做進一步的描述。[0014]如圖1所示，本實用新型系統(tǒng)由信號激光器、泵浦激光器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、光稱合器、第一高非線性光纖、光濾波器和第二高非線性光纖構成。[0015]在圖1中，信號激光器產(chǎn)生的波長為1588nm的信號光，與泵浦激光器產(chǎn)生的波長為1560nm的泵浦光，分別經(jīng)過第一偏振控制器和第二偏振控制器調整其偏振態(tài)后耦合進入光耦合器，在光纖長度為160m，零色散波長為1556nm，高非線性系數(shù)為色散斜率為O. 03ps/nm2/Km的第一高非線性光纖中產(chǎn)生參量放大過程，產(chǎn)生閑頻光并放大信號光。 在光纖參量放大過程中泵浦光、信號光和閑頻光間的角頻率滿足2 ωρ = Cojcoi的條件。在各個光波偏振態(tài)為線偏振且為連續(xù)光的情況下，三個光波間的光功率和相對相位差滿足下面的方程
權利要求1.過濾閑頻光實現(xiàn)增益優(yōu)化的單泵浦光纖參量放大器，由信號激光器、泵浦激光器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、光稱合器、第一高非線性光纖、光濾波器和第二高非線性光纖組成，其特征在于信號激光器輸出的信號光與泵浦激光器輸出的泵浦光，分別經(jīng)過第一偏振控制器和第二偏振控制器調整其偏振態(tài)后經(jīng)光耦合器連接到第一高非線性光纖，通過光纖中的參量過程實現(xiàn)閑頻光的產(chǎn)生和信號光的放大，第一高非線性光纖的輸出連接到光濾波器，再由第二高非線性光纖繼續(xù)對信號光進行參量放大，實現(xiàn)信號光增益的進一步優(yōu)化。
2.根據(jù)權利要求1所述的過濾閑頻光實現(xiàn)增益優(yōu)化的單泵浦光纖參量放大器，其特征在于，在兩段除了光纖長度不同但其余光纖參數(shù)都相同的高非線性光纖之間引入光濾波器對閑頻光進行濾波，補償光纖參量過程中的相位失配，進而優(yōu)化光纖參量放大器的增益特性。
專利摘要本實用新型公開了一種過濾閑頻光實現(xiàn)增益優(yōu)化的單泵浦光纖參量放大器，由信號激光器、泵浦激光器、偏振控制器、光耦合器、光濾波器和高非線性光纖組成，其特征在于在兩段高非線性光纖之間引入光濾波器對閑頻光進行濾波，補償光纖參量過程中的相位失配，進而提高光纖參量放大器的峰值增益并且拓寬和平坦化光纖參量放大器的增益帶寬。本實用新型通過引入光濾波器對閑頻光進行濾波，從而優(yōu)化了單泵浦光纖參量放大器的增益特性，有利于光纖通信系統(tǒng)中全光放大技術的發(fā)展。
文檔編號G02F1/365GK202854463SQ201220338169
公開日2013年4月3日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權日2012年7月13日
發(fā)明者朱宏娜, 羅斌, 趙建朋, 潘悅梅, 項水英, 常相輝 申請人:西南交通大學