專利名稱：拉曼放大器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于光學(xué)放大光通信系統(tǒng)中的光信號的拉曼放大器結(jié) 構(gòu)。非排他地具體來說，本發(fā)明涉及采用不同波長的兩個(gè)或兩個(gè)以上 光泵的高階拉曼放大器，以及涉及用于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)光泵的源。另
外，本發(fā)明涉及采用波分復(fù)用(WDM)的光通信系統(tǒng)中使用的高階共同 傳播泵浦(co-propagating pumping)的拉曼放大器。
背景技術(shù)：
用于擴(kuò)展沒有轉(zhuǎn)發(fā)器的WDM傳送系統(tǒng)中的范圍的技術(shù)由于系統(tǒng) 成本的可能降低而引起極大關(guān)注。
具體來說，發(fā)現(xiàn)使用拉曼分布式放大器有利的。
高階拉曼泵浦方案用于降低分布式放大器等效光噪聲指數(shù)(NFeq)，以及增加在光纖中發(fā)送到遠(yuǎn)程放大器的泵浦光功率(摻鉺光纖，沒有本地泵浦激光，而是例如以1480nm從接收和/或傳送地面站點(diǎn)遠(yuǎn)程泵浦 發(fā)送泵浦輻射)。在這兩種情況下，高階配置在最大無轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)范圍 方面提供有益效果(在傳遞給遠(yuǎn)程EDFA的1480 nm泵浦功率中大約 2.5 dB增強(qiáng)，以及在三階反泵浦(counter-pumping)的情況下等效光噪聲 指數(shù)的高達(dá)3dB改進(jìn))。高階拉曼共同泵浦(其中泵浦和WDM信號在相同方向上行進(jìn)、同 時(shí)沿傳輸光纖共同傳播的配置)可能提供比高階拉曼反泵浦更高的優(yōu) 勢。例如，從一階共同泵浦轉(zhuǎn)到二階共同泵浦，可獲得大約3.5dB的 跨度(span),而在從一階反泵浦轉(zhuǎn)到二階反泵浦中，預(yù)計(jì)的最大改進(jìn)僅 為2dB。然而，雖然高階反泵浦方案在跨度范圍的改進(jìn)方面提供實(shí)際有益效果，但是，拉曼高階共同傳播(它更多地受到噪聲從泵浦到信號的傳 遞影響)在擴(kuò)展系統(tǒng)的最大范圍方面可能是無效的。這主要是由于以下事實(shí)高階共同傳播要求極高功率泵浦源，對于目前可用的技術(shù)，這只能由拉曼光纖激光器來提供。雖然極強(qiáng)大并且接近完全去極化，但是，這些激光器的特征在于高RIN指數(shù)(對于高達(dá)數(shù)十GHz的頻率大 約-110dB/Hz),它們可能傳遞給WDM信號，使誤碼率(BER)方面的性 能降低。激光源的RIN ^!定義為光功率波動(dòng)與以1 Hz頻帶標(biāo)準(zhǔn)化的平 均光功率(測量單位為dB/Hz)之間的關(guān)系。在采用共同泵浦方案時(shí)，重要的^Jli測傳輸光纖中發(fā)起的信道的 信號功率，以便避免非線性傳播效應(yīng)，例如布里淵散射、自調(diào)制和交 叉相位調(diào)制、增益和自動(dòng)復(fù)(diaphony)的調(diào)解。假定沒有標(biāo)準(zhǔn)SMF光纖(G.652)上的拉曼共同泵浦，每個(gè)信道允許 的最大功率限制為5 dBm/ch,以便避免傳輸?shù)姆蔷€性破壞。例如，如 果增加15 dB的共同傳播增益，則可能的是，將每個(gè)信道的輸入功率 減少15 dB，因而在輸出端確保相同的光信噪比(OSNR)，因此進(jìn)一步 減少沿傳輸光纖的平均信號功率。但是，在這種情況下，拉曼共同泵 浦在最大跨度可達(dá)范圍方面沒有提供任何優(yōu)勢，因?yàn)閷τ?5 dB的拉 曼共同傳播增益，存在15 dB的光纖中發(fā)起的功率的相應(yīng)減少，因而 在接收器上的OSNR在具有和不具有共同傳播拉曼泵浦時(shí)是相同的。 所需的是減少為了在存在共同傳播拉曼增益的控制下保持非線性傳播 的效應(yīng)所需的最小數(shù)量的光纖中發(fā)起的每個(gè)信道的功率。,i定增加15 dB的共同傳播增益，并且每個(gè)信道的功率減少10 dB(每個(gè)信道從5到 -5 dB)而沒有增加傳輸中的任何損失，&于于輸出到系統(tǒng)的OSNR提 供凈5 dB的改進(jìn)(因而可能5 dB的更大跨度)，同時(shí)避免非線性傳播效 應(yīng)引起的損失。考慮二階的共同泵浦方案，其中，1360nm泵浦將泵浦》丈大到1450 nm,這又將WDM信道放大為約1550 nm。為了從高階共同泵浦中獲 得有益效果，可遵循兩種不同的方法。對于第一種方法，光纖中發(fā)起的每個(gè)信道相同的功率被保持，如同一階的共同泵浦的情況下那樣(例如如同上述實(shí)例中的-5dBm)，以及 共同傳播增益對于泵浦方案所提供妁信號增加(例如從15 dB到18 dB)，這樣在系統(tǒng)輸出上提供高3 dB的OSNR。由于在高階共同泵浦 中，WDM信號在傳輸光纖內(nèi)部完全放大，因此，沿光纖的平均信號 功率比一階共同泵浦減小，并且可考慮更高的增益，而沒有非線性傳 播效應(yīng)引起的額外損失。
對于第二種方法，每個(gè)信道的信號功率增加(例如從-5 dBm到-2 dBm),以及相同的共同傳播增益對于信號被保持，如同一階共同泵浦 的情況下一樣(15 dB)。在沿采用高階泵浦方案的傳輸光纖的平均信號 功率減小時(shí)，可避免具有輸出OSNR中的3 dB改進(jìn)的非線性傳播效應(yīng)?？蓪τ谝话憔哂蠴SNR的附加dB的改進(jìn)以及系統(tǒng)的范圍的所得 改進(jìn)的三階或n階共同泵浦來進(jìn)行類似的考慮。
一般來說，對于作為共同傳播或反傳播的，或者特別有效的高階 拉曼泵浦，對于高階的泵浦需要高功率，而對于低階的泵浦需要低功 率(例如，1360 nm上的所需功率可能高于一瓦特，而1450 nm上所需 功率為十分之幾毫瓦)。
實(shí)驗(yàn)表明，采用拉曼光纖激光器作為二階泵浦的已知的二階共同 傳播泵浦方案受到傳輸損失影響，這些傳輸損失破壞了與 一 階共同泵 浦相比、通過二階的共同泵浦所提供的OSNR方面的所有優(yōu)勢。
實(shí)際上考慮采用2路拉曼泵浦的已知WDM傳輸系統(tǒng)。具體來說， 為了顯示共同傳播泵浦的特性，采用通過1450 nm光纖拉曼激光器 (FRL)和可能屬于一階或者二階的共同泵浦方案得到的固定一階反傳 播泵浦方案。
雖然一階共同泵浦僅通過兩個(gè)高功率1450 nm Fabry-Perot (FP)激 光器的極化中的復(fù)用來獲得，但是，二階方案采用高功率1360nmFRL 來放大1450 nm籽晶(由去極化激光器二極管或者由兩個(gè)極化復(fù)用激光 器二極管提供)，它又放大1550nm附近的WDM信道，并以與沿傳輸 光纖共同傳播的泵浦相同的方向傳播。無論是一階還是二階，具有最佳和固定反泵浦的所述已知共同方案所提供的OSNR性能的比較表明二階共同傳播泵浦的情況下的 OSNR的顯著改進(jìn)。雖然OSNR的這種改進(jìn)基本上可能產(chǎn)生擴(kuò)展的跨 度范圍，但是，實(shí)際上，由于泵浦與信號之間的RIN的傳遞而沒有觀 察到BER性能的明顯改進(jìn)。具體來說，其原因在于，1360nmFRL通 過1450 nm籽晶將它的高RIN傳遞給WDM信號。實(shí)驗(yàn)測量清楚地表明這些效應(yīng)，表明在采用1450 nm極化中復(fù)用 的低RIN激光器二極管的傳統(tǒng)一階共同泵浦方案中不存在的明顯損 失。根據(jù)RIN傳遞;f莫式的理論計(jì)算證實(shí)了具有傳統(tǒng)泵浦源的二階共同 泵浦的情況下的Q因數(shù)的明顯損失。因此，需要高功率低RIN泵浦源的可用性。類似源的可用性其中 還允許實(shí)現(xiàn)具有高階共同泵浦效用的結(jié)構(gòu)，從而提供大的OSNR改進(jìn)， 而沒有任何傳輸損失。這直接產(chǎn)生無轉(zhuǎn)發(fā)器WDM傳輸系統(tǒng)中的跨度 范圍的顯著改進(jìn)。然而，在光系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)中，對于具有帶實(shí)際高功率和低RIN 的適當(dāng)泵浦源的拉曼結(jié)構(gòu)，仍然沒有提出可行的解決方案。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一般目的是，通過使具有高功率低RIN泵浦光源的創(chuàng)造 性拉曼放大器可用，以便能夠?qū)崿F(xiàn)甚至高階的有效泵浦并且其中還允 許實(shí)現(xiàn)具有增加的無轉(zhuǎn)發(fā)器跨度長度的光傳輸系統(tǒng)，來修正上述缺點(diǎn)。由于這個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)法提供一種用于光放大輸入光信 號的拉曼放大器結(jié)構(gòu)，包括光部件，通過它傳播光信號；第一泵浦 光源，用于產(chǎn)生具有第一波長的第一泵浦輻射；以及至少一個(gè)第二泵 浦光源，用于產(chǎn)生具有第二波長的第二泵浦輻射，所述笫一和第二泵 浦光輻射^皮結(jié)合用于在所述光部件中傳播，以通過拉曼效應(yīng)來提供所 述信號的光;^丈大，以及其特征在于，笫一泵浦光源包括第一激光源， 用于以所述第一波長、采用用來^:大來自用于產(chǎn)生所述第一泵浦輻射 的笫一激光源的輻射的拉曼^:大器來產(chǎn)生具有較低噪聲和較低功率的輻射，其中，拉曼放大器包括用于產(chǎn)生具有比第一激光源高的功率和 噪聲的光輻射的第二激光源，以及其中，來自笫二激光源的輻射用于 對來自用于產(chǎn)生所述第一泵浦輻射的第一激光源的輻射進(jìn)行反泵浦， 由此限制從第二源傳遞到第一泵浦輻射的噪聲的量。


為了清楚解釋本發(fā)明的創(chuàng)造性原理及其與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)， 下面結(jié)合附圖、通過應(yīng)用所述原理的非限制性實(shí)例來描述本發(fā)明的一個(gè)可能的實(shí)施例。附圖包括圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的原理實(shí)現(xiàn)的二階共同泵浦分布式拉 曼》丈大器結(jié)構(gòu)；圖2示出現(xiàn)有技術(shù)泵浦光源以及例如根據(jù)本發(fā)明的放大器結(jié)構(gòu)中 使用的泵浦光源的RIN的光譜過程的比較圖表，以及圖3示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的二階共同泵浦分布式拉曼放大器結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
參照附圖，圖1以圖解方式說明由參考標(biāo)號121總體表示的笫一 拉曼放大器結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括第一光源10,它在輸出11上提供具有 第一波長的第一泵浦輻射。在這里稱作高階泵浦(HOP)的泵浦光源又包括第一激光源12,用 于以上述第一波長產(chǎn)生低噪聲輻射和較低功率。所述第一源的輸出功 率通過離散一階拉曼放大器13來增加，所述一階拉曼放大器13通過 使用高功率第二激光源14和較大噪聲來實(shí)現(xiàn)源12的反泵浦，以便在 輸出11上產(chǎn)生第一泵浦輻射。各種已知的低功率和低RIN激光源可用于第一源12，即使已經(jīng)發(fā) 現(xiàn)優(yōu)選的是所述第一源12包括至少一個(gè)已知Fabry-Perot(FP)激光器， 因?yàn)樗黾す馄骶哂袠O低的RIN。有利地，采用已知的布拉格光纖光 才冊來穩(wěn)定至少一個(gè)Fabij-Perot ;敫光器。如圖l所示，在源12中，優(yōu)選地包括兩個(gè)FP激光器15、 16，其 具有通過已知的極化光束合成器(PBC)17復(fù)用的輸出極化，以便確保 與極化無關(guān)的增益。作為一個(gè)備選方案(未示出，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人 員易于想到的)，單個(gè)FP激光器也可與已知的去極化器結(jié)合使用。由 源12發(fā)出的低RIN和低功率光線被發(fā)送到泵浦跨度13用于拉曼放大。 拉曼放大在適當(dāng)?shù)墓獠考?8中產(chǎn)生，光部件18優(yōu)選地是色散補(bǔ)償光 纖(DCF)類型的光纖的所選長度(例如1.5km)的塊。光纖的長度按照可 用的輸入功率和泵浦功率進(jìn)行優(yōu)化。也可采用其它非線性光纖或光波 導(dǎo)。在光部件18中，來自第二激光源14的輻射對來自第一激光源12 的輻射進(jìn)行反泵浦，以便在點(diǎn)11上產(chǎn)生第一泵浦輻射。泵浦部分13的泵浦激光器14優(yōu)選地包括光纖拉曼激光器(FRL), 因?yàn)樗黾す馄魇墙?jīng)濟(jì)的并提供高輸出功率，但它們是有噪聲的。第 一低RIN源的光線優(yōu)選地通過FRL進(jìn)行反泵浦，因?yàn)檫@使傳遞給信號 的噪聲數(shù)量為最小。已知的是，對于反傳播泵浦方案，泵浦RIN到信 號的傳遞僅在低頻上才能發(fā)生。源12和14分別在低和高功率上的波長取決于拉曼放大器中使用 的所需泵浦階、光纖的類型或者光導(dǎo)，以及取決于包含WDM信號的 光譜區(qū)。具體來說，在采用如圖1所示的二階共同傳播泵浦、傳統(tǒng)波 帶WDM信號(大約1550 nm)和類型pCF光纖18的優(yōu)選形式中，源12 和14的波長優(yōu)選地為1360 nm和1275 nm。傳輸光纖中的二階共同傳 播泵浦通過將1360 nm上的泵浦10與1450 nm上的去極化泵浦24(或 27)結(jié)合來獲得，其中的1450nm上的去極化泵浦24(或27)在光纖中通 過1360 nm輻射放大時(shí)，又放大1550 nm附近的信號。對于擴(kuò)展波帶(1580nm附近)中的WDM信號，第一和第二泵浦光 輻射將分別具有有效的1390 nm和1480 nm的波長。在第一泵浦光源10中，光阻擋部件19有利地用于阻擋來自第二 激光源14的輻射，并導(dǎo)向第一激光源12。具體來說，這種阻擋部件 可包括已知波長選擇性路由裝置、例如波分復(fù)用器(WDM)19,經(jīng)過連 接以保護(hù)低RIN源12(例如FP激光器)免受源14發(fā)出的泵浦波長上提取的輻射。有利地采取笫二WDM 20的形式的第二路由部件有利地用于將源 14的泵浦輻射耦合到拉曼光纖18;以便同時(shí)防止這些泵浦輻射到達(dá) HOP的輸出11。圖2示出對于高功率FRL以及對于Fabry-Perot激光器二極管所測 量的典型的RIN光譜指數(shù)。相同的圖表還示出具有1360nm上的笫一 低RIN源和1275 nm上的泵浦源的圖1所示光源的輸出11上的RIN 光譜?？梢钥吹?，由泵浦激光器放大到1275 nm的1360 nm輸出激光僅 在低頻上(大約-110 dB/Hz)上才具有高RIN指數(shù)，其中具有小于1 MHz 的截止頻率。在較高頻率上，RIN指數(shù)由于反泵浦離散拉曼放大器傳 遞函數(shù)而迅速減小。如果將創(chuàng)造性HOP源的RIN光譜與可用作二階泵浦的1360 FRL 的典型RIN光譜進(jìn)行比較，則清楚地看到，根據(jù)本發(fā)明的源具有更低 的RIN等級，其中具有高于100kHz的頻率?？紤]這個(gè)泵浦源采用傳 遞函數(shù)用于高階共同泵浦，所述傳遞函數(shù)的特征在于，在標(biāo)準(zhǔn)SMF光 纖的情況下高數(shù)MHz的截止頻率以&于于MZ-DS光纖甚至更高，與 1360 nm FRL的使用相比，在1360 nm HOP的情況下到更低RIN的 WDM信號的傳遞是可能發(fā)生的。要注意，使用真正的高功率FRL(例 如1275 nm)作為源14,泵浦10中使用的離散拉曼放大器可在輸出11 上從;改大器13的輸入端上的僅數(shù)百mW功率開始，以預(yù)期波長(例如 1360 nm)提供高達(dá)1.5-2 W。因此，具有圖1所示的離散拉曼放大器的光源可提供無損高階共 同泵浦所需的、同時(shí)其特征在于高功率和低RIN等級的泵浦光?；贖OP光源的高階共同泵浦方案有可易于提供無轉(zhuǎn)發(fā)器WDM 傳輸系統(tǒng)范圍的數(shù)dB的改進(jìn)。在圖1的結(jié)構(gòu)中，存在光部件22(—般為傳輸光纖，例如標(biāo)準(zhǔn)SMF)， 通過它傳播輸入信號。這個(gè)信號一般包含WDM信道，它們借助于根 據(jù)本發(fā)明的放大器結(jié)構(gòu)而通過二階共同泵浦進(jìn)行放大。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，該結(jié)構(gòu)包括第二泵浦源24,它產(chǎn)生具有第二波長的第二泵浦輻射。有利地，第一波長比第二波長更短，具體來說，第一波長可能比第二波長短某個(gè)量，該量有效地對應(yīng)于光部件22所產(chǎn) 生的斯托克斯參數(shù)的頻率偏差。在這種特定情況下，存在由光源IO所產(chǎn)生的1360nm泵浦光以及 由第二源24所產(chǎn)生的1450nm泵浦光。第一和第二豕浦輻射一皮結(jié)合，以便在光部件22中傳播，并通過4i 曼效應(yīng)來提供信號的光放大。有利地，第一和第二泵浦光輻射與輸入光信號共同傳播。為了將 兩個(gè)源相互結(jié)合以及與輸入到該結(jié)構(gòu)的光信號進(jìn)行結(jié)合，有利地采用 接收兩個(gè)光源10和24的輻射的第一WDM25，并且第一WDM25發(fā) 送這些輻射，它們結(jié)合到第二 WDM23中，第二 WDM23它們與待放 大的輸入信號進(jìn)行結(jié)合。源24可選擇成產(chǎn)生與第一泵浦輻射相比具有較低噪聲和功率的 第二泵浦輻射。有利地，用于這個(gè)方面的源24是1450nmFabry-Perot激光器。必 要時(shí)，去極化器26可添加在激光器24之后?；蛘?，源24可通過復(fù)用 兩個(gè)1450 nm Fabry-Perot激光器來獲得。與存在代替光源10的常規(guī)1360 nm光纖拉曼激光器(FRL)的現(xiàn)有 技術(shù)解決方案相比，按照本發(fā)明的這樣一種結(jié)構(gòu)允許獲得傳輸系統(tǒng)的 性能的顯著改進(jìn)，在范圍方面的顯著增加而無需轉(zhuǎn)發(fā)器。圖3示出同樣按照本發(fā)明的原理來實(shí)現(xiàn)并由參考標(biāo)號221總體表 示的另一個(gè)《^立曼泵浦分布式^:大結(jié)構(gòu)。在這個(gè)結(jié)構(gòu)221中，由第一光源10產(chǎn)生的光線沒有與采用如同圖 1的實(shí)現(xiàn)中那樣的FP激光器來實(shí)現(xiàn)的第二光源的光線結(jié)合，而是通過 WDM 23直4妄插入光部件22。第二泵浦光源包括波長選擇性反射結(jié)構(gòu)27，它設(shè)置在輸入光信號 的光路之間，以便反射光部件中產(chǎn)生的、具有有效地對應(yīng)于第二泵浦 波長的波長的輻射。具體來說，波長選擇性反射結(jié)構(gòu)可有利地包括光部件22中確定的 至少一個(gè)已知的光纖布拉格光柵(FBG)。對于第一 1360 nm源的光線， 布拉格光纖光柵27為1450 nm。因此，光柵提供高階泵浦的籽晶。實(shí)際上，高階1360 nm泵浦產(chǎn) 生用于1450 nm附近的;^丈大的自發(fā)發(fā)射，以及具有沿傳輸光纖分布的 瑞利散射的1450 nm FBG的存在又產(chǎn)生1450 nm激光作用，它充當(dāng) 1550 nm附近的WDM信號的泵浦。與使用如圖1所示的1450 nm奸晶(去極化Fabry-Perot激光器)相 比，使用這種解決方案的1450 nm激光作用產(chǎn)生可能是有利的。這主 要是由于以下事實(shí)由FBG以及由分布式瑞利散射產(chǎn)生的1450 nm激 光作用沿光纖22在兩個(gè)方向傳播，其中具有到1550nmWDM信號的 噪聲傳遞的所得減少。只有具有WDM信號的1450 nm共同傳播光線 才傳遞噪聲?，F(xiàn)在很清楚，通過使高功率低RIN光源變?yōu)榭捎?，從而允許獲得 用于拉曼放大的各種泵浦結(jié)構(gòu)，其中在無轉(zhuǎn)發(fā)器傳輸系統(tǒng)中具有高質(zhì) 量特性、因而具有高范圍，來實(shí)現(xiàn)預(yù)定目的。毫無疑問，應(yīng)用本發(fā)明的創(chuàng)造性原理的一個(gè)實(shí)施例的以上描述通 過落入單獨(dú)的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)的所述原理的非限制性實(shí)例來提 供。具有充分低的RIN和低的功率的各種類型的源可用作源12以便 進(jìn)行放大，還取決于它希望獲得哪些RIN和功率特性作為光源輸出。 例如，實(shí)際選擇還可取決于認(rèn)為是在傳輸系統(tǒng)足以得到的范圍。例如， 如果認(rèn)為是充分的，則也可能使用通過布拉格光纖光柵進(jìn)行穩(wěn)定的已 知Fabry-Perot激光器，但這些激光器可能引起更高的RIN信號。在所述的實(shí)施例中，放大器結(jié)構(gòu)為共同泵浦布置。本領(lǐng)域的技術(shù) 人員現(xiàn)在易于想到，本發(fā)明的原理還可用來實(shí)現(xiàn)具有反泵浦布置的拉 曼放大器，即使在這種配置中，優(yōu)勢不像共同泵浦布置中那么重要。附圖所示的結(jié)構(gòu)針對具有有效的二階共同泵浦。根據(jù)上文進(jìn)行的 描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚地知道本發(fā)明的原理可如何便利地?cái)U(kuò)展到三階或三階以上的共同泵浦方案'，因而它們同樣落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。源10也可用于一階泵浦。舉例來說，由于采用所建議的HOP 的泵浦方案，傳遞到WDM信號的低RIN特性是可檢測的，甚至考慮 一階共同泵浦傳輸。該思想顯然可擴(kuò)展到與處于不同波帶的WDM信號配合操作的各 階泵浦方案，例如以1490 nm為中心的S波帶、以1550 nm為中心的 C波帶以及以1580nm為中心的L波帶。
權(quán)利要求
1.一種用于光放大輸入光信號的拉曼放大器結(jié)構(gòu)(121，221)，并且包括光部件(22)，通過所述光部件(22)傳播所述光信號；第一泵浦光源(10)，用于產(chǎn)生具有第一波長的第一泵浦輻射；以及至少一個(gè)第二泵浦光源(24，27)，用于產(chǎn)生具有第二波長的第二泵浦輻射，所述第一和第二泵浦光輻射被結(jié)合用于在所述光部件(22)中傳播，以通過拉曼效應(yīng)來提供所述信號的光放大，以及其特征在于，所述第一泵浦光源(10)包括第一激光源(12)，用于以所述第一波長、采用用于放大來自用來產(chǎn)生所述第一泵浦輻射的所述第一激光源的輻射的拉曼放大器(13)來產(chǎn)生具有較低噪聲和較低功率的輻射，其中，所述拉曼放大器(13)包括第二激光源(14)，用于產(chǎn)生具有比所述第一激光源高的功率和噪聲的光輻射，以及其中，來自所述第二激光源的輻射用于對來自用于產(chǎn)生所述第一泵浦輻射的所述第一激光源(12)的輻射進(jìn)行反泵浦，由此限制從所述第二源(14)傳遞到所述第一泵浦輻射的噪聲的量。
2. 如權(quán)利要求1所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一波長 比所述第二波長短。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一 波長比所述第二波長短某個(gè)量，所述量有效地對應(yīng)于所述光部件產(chǎn)生 的斯托克斯參數(shù)的頻爭偏移。
4. 如權(quán)利要求l所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一激光 源(12)包括至少兩個(gè)激光器(15， 16)以及用于在極化中結(jié)合所述至少兩 個(gè)激光器的輸出的極化合成器Q7)。
5. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述第一源(12)包括至少一個(gè)Fabry-Perot激光器。
6. 如權(quán)利要求5所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，采用布拉格光 纖光柵來穩(wěn)定所.迷至少一個(gè)Fabry-Perot激光器。
7. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所迷的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述第二源(M)包括掉曼光纖激光器。
8. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述拉曼放大器(13)包括光部件(18),其中，來自所述笫二激光源的輻 射對來自所述第一激光源(12)的輻射進(jìn)行反泵浦，以便產(chǎn)生所述第一 泵浦輻射。
9. 如權(quán)利要求8所述的^:大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光部件(18) 包括光纖。
10. 如權(quán)利要求9所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光纖(18) 是色散補(bǔ)償類型。
11. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的^:大器結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述第一泵浦光源(10)包括阻擋光部件(19),用于阻擋來自所述第二激 光源(14)的輻射到達(dá)所述第一激光源(12)。
12. 如權(quán)利要求ll所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光阻擋 部件(l 9)包括波長選擇性路由裝置。
13. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于， 包括波分復(fù)用器(20),用于把來自所述第二激光源(14)的輻射耦合到光 部件(18)中，并防止來自所述第二激光源(14)的輻射到達(dá)所述第一泵浦 光源(10)的l命出(11)。
14. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于， 第 一和第二泵浦光輻射與所述輸入光信號共同傳播。
15. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述第二泵浦光源(24)包括激光器，用于產(chǎn)生具有比所述第一泵浦輻 射低的噪聲和功率的第二泵浦輻射。
16. 如權(quán)利要求15所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二泵 浦源(24)包括Fabry-Perot激光器。
17. 如權(quán)利要求15或16所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包 括去極化器(26)，用于在將所述第二泵浦輻射與所述第一泵浦輻射和 所述光信號結(jié)合之前對所述第二泵浦輻射進(jìn)行去^^化。
18. 如權(quán)利要求1至14中的任一項(xiàng)所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在 于，所述第二泵浦光源包括所述輸入光信號的光路中的波長選擇性反射結(jié)構(gòu)(27)，用于反射所述光部件中產(chǎn)生的、具有有效地對應(yīng)于所述 第二泵浦波長的波長的輻射。
19. 如權(quán)利要求18所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述波長選 擇性反射結(jié)構(gòu)包括在所述光部件(22)中確定的至少 一個(gè)布拉格光柵。
20. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述輸入光信號包括具有有效的1550 nm波長的波分復(fù)用輻射，以及 其中，所述第一和第二泵浦光輻射分別具有有效的1360 nm和1450 nm 的波長。
21. 如權(quán)利要求20所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一激 光源(12)可用于產(chǎn)生具有有效的1360nm波長的輻射，以及所述第二激 光源(14)可用于產(chǎn)生具有有效的1275 nm波長的輻射。
22. 如4又利要求1至19中的任"項(xiàng)所述的放大器結(jié)構(gòu)，其特征在 于，所述輸入光信號包括具有有效的1580 nm波長的波分復(fù)用輻射， 以及其中，所述寧一和第二泵浦光輻射分別具有有效的l390 nm和 1480nm的波長。
全文摘要
用于對輸入光信號進(jìn)行光放大的拉曼放大器結(jié)構(gòu)(121，221)包括光部件(22)，通過它傳播光信號；第一泵浦光源(10)，用于產(chǎn)生第一泵浦輻射；以及至少一個(gè)第二泵浦光源(24，27)，用于產(chǎn)生第二泵浦輻射。第一和第二泵浦光輻射被結(jié)合，并在光傳輸部件(22)中傳播，以通過拉曼效應(yīng)來提供所述信號的光放大。第一泵浦光源(10)包括第一激光源(12)，用于產(chǎn)生具有較低噪聲和較低功率的輻射；以及拉曼放大器(13)，用于放大來自用來產(chǎn)生第一泵浦輻射的第一激光源的輻射。拉曼放大器(13)包括第二激光源(14)，用于產(chǎn)生具有比第一激光源高的功率和噪聲的光輻射，以及來自第二激光源的輻射用于對來自用于產(chǎn)生第一泵浦輻射的第一激光源(12)的輻射進(jìn)行反泵浦。這限制從第二源(14)傳遞到第一泵浦輻射的噪聲的量。
文檔編號H04B10/291GK101268591SQ200680034065
公開日2008年9月17日 申請日期2006年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者F·迪帕斯夸爾, G·博洛尼尼, G·薩奇, S·法拉利 申請人:愛立信股份有限公司