CN103138842A

CN103138842A - 多泵浦拉曼光纤放大器功率控制装置

Info

Publication number: CN103138842A
Application number: CN201110379368XA
Authority: CN
Inventors: 虞爱华
Original assignee: O Net Communications Shenzhen Ltd
Current assignee: O Net Technologies Shenzhen Group Co Ltd
Priority date: 2011-11-24
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2013-06-05

Abstract

本发明涉及一种多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置，它包括泵浦/信号合波器、功率监测模块、多泵浦激光器阵列模块和控制模块，所述泵浦/信号合波器位于主光路上，所述功率监测模块、多泵浦激光器阵列模块和控制模块位于分光路上，所述多泵浦激光器阵列模块输出的泵浦光经所述功率监测模块，通过所述泵浦/信号合波器与主光路上输入的信号光在传输光纤中进行合波，以利用光纤的受激拉曼散射效应，实现信号光的放大输出，所述功率监测模块将监测到的泵浦光功率反馈给所述控制模块，所述控制模块根据所述监测到的泵浦光功率，通过控制所述多泵浦激光器阵列模块中各泵浦激光器输出的泵浦光功率，以实现信号光的放大输出控制。本发明不需要使用高成本的偏振保持型分光器单独监控每路泵浦功率，可实现系统设备成本的降低，并且，使得光路插损减小。

Description

多泵浦拉曼光纤放大器功率控制装置

技术领域

本发明涉及光传输领域，尤其涉及一种多泵浦拉曼光纤放大器功率控制装置。

背景技术

拉曼光纤放大器利用光纤本身的非线性光学效应——受激拉曼散射(SRS)，对光信号直接进行光放大。石英光纤具有很宽的受激拉曼散射增益谱，并在13THz附近有一较宽的主峰，因此，拉曼光纤放大器的工作波段主要取决于泵浦光的波长。理论上，只要有合适的拉曼泵浦源，就可以对光纤内任一波长的信号进行放大，比如，将波长1450nm的泵浦光注入光纤，即可在1550nm波段获得光增益。所以，在合理选择多个泵浦光的波长的同时，如何监测各个泵浦光的功率，以便通过调节各泵浦激光器的功率，实现系统的增益需求。现实中，通常是在各个泵浦激光器处设置一分光器，分出一部分泵浦光至探测器，探测泵浦光功率，并将探测结果输送至控制器，再由控制器对各个泵浦光功率进行调节。但这种在各个泵浦激光器处配置一分光器和一探测器的做法，难免造成系统设备成本增加，尤其，当泵浦波长相同，需要用到偏振合束器时，更是需要用到偏振保持型分光器，成本更是增加，另外，由于探测器与主光路之间经过的光路较长，容易造成光路插损增大和变化，影响探测到的泵浦光功率的精度，最终控制处理不当。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种多泵浦拉曼光纤放大器功率控制装置，以便使系统设备成本降低，并且减小光路插损对探测精度的影响，最终使得控制处理更加适当。

本发明的技术方案具体为：

一种多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置，包括泵浦/信号合波器、功率监测模块、多泵浦激光器阵列模块和控制模块，所述泵浦/信号合波器位于主光路上，所述功率监测模块、多泵浦激光器阵列模块和控制模块位于分光路上，所述多泵浦激光器阵列模块输出的泵浦光经所述功率监测模块，通过所述泵浦/信号合波器与主光路上输入的信号光在传输光纤中进行合波，以利用光纤的受激拉曼散射效应，以实现信号光的放大输出，所述功率监测模块将监测到的泵浦光功率反馈给所述控制模块，所述控制模块根据所述监测到的泵浦光功率，通过控制所述多泵浦激光器阵列模块中各泵浦激光器输出的泵浦光功率，以实现信号光的放大输出控制。

所述功率监测模块包括一分光器、一解复用器和一泵浦激光探测器阵列，所述泵浦激光探测器阵列中各泵浦激光探测器与所述多泵浦激光器阵列模块中各泵浦激光器对应联系，所述分光器将所述多泵浦激光器阵列模块输出的泵浦光分出一部分作为泵浦监测光，经所述解复用器分解后，输出至所述泵浦激光探测器阵列中各泵浦激光探测器，所述泵浦激光探测器将探测结果输出至所述控制模块。

又或者，所述功率监测模块包括一分光器、一滤波器阵列和一泵浦激光探测器阵列，所述泵浦激光探测器阵列中各泵浦激光探测器与所述多泵浦激光器阵列模块中各泵浦激光器对应联系，所述分光器将所述多泵浦激光器阵列模块输出的泵浦光分出一部分作为泵浦监测光，经所述滤波器阵列滤波后，输出至所述泵浦激光探测器阵列中各泵浦激光探测器，所述泵浦激光探测器将探测结果输出至所述控制模块。

所述功率监测模块还进一步包括一与所述分光器连接的光探测器，用以探测主光路上经所述泵浦/信号合波器反射的泵浦光功率。

所述多泵浦激光器阵列模块包括一合波器和一泵浦激光器阵列，所述泵浦激光器阵列中各泵浦激光器发出的泵浦光经所述合波器合波后输出。

所述泵浦激光器阵列中还进一步包括偏振合束器或者隔离偏振合束去偏振器，其位于所述合波器和所述泵浦激光器之间，用于将所述泵浦激光器发出的泵浦光合束后，输出至所述合波器。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：系统设备成本降低了，而且，光路插损减小，使得探测的泵浦光功率的精度更高，控制处理更加适当。

附图说明

图1是本发明所述多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置的原理结构示意图；

图2是本发明所述多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置一实施例的结构示意图；

图3是本发明所述多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步详细说明。

如图1所示，本发明所提供的多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置包括泵浦/信号合波器、功率监测模块、多泵浦激光器阵列模块和控制模块，所述泵浦/信号合波器位于主光路上，具体设置在拉曼光纤放大器的输出端处，所述功率监测模块、多泵浦激光器阵列模块和控制模块位于分光路上，所述多泵浦激光器阵列模块输出的泵浦光经所述功率监测模块，通过所述泵浦/信号合波器与主光路上从拉曼光纤放大器输入端输入的信号光在传输光纤中进行合波，以利用光纤的受激拉曼散射效应，实现信号光的放大输出，所述功率监测模块将监测到的泵浦光功率反馈给所述控制模块，所述控制模块根据所述监测到的泵浦光功率，通过控制所述多泵浦激光器阵列模块中各泵浦激光器输出的泵浦光功率，以实现信号光的放大输出控制。

图2为本发明所提供的多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置一具体实施例的结构示意图，如图2所示，所述多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置包括一合波器1、一功率监测模块、一多泵浦激光器阵列模块和一控制模块。

其中，所述功率监测模块包括一分光器、一解复用器WDM、一泵浦激光探测器阵列PD1、PD2、PD3、PD4和一反射泵浦光探测器PD5。

所述多泵浦激光器阵列模块中包括一合波器2、两个偏振合束器PBC1、PBC2和4个泵浦激光器PUMP1、PUMP2、PUMP3、PUMP4。

所述偏振合束器PBC1将泵浦激光器PUMP1和PUMP2发出的泵浦光进行合束输出，所述偏振合束器PBC2将泵浦激光器PUMP3和PUMP4发出的泵浦光进行合束输出，所述合波器2将经偏振合束器PBC1和PBC2合束后的泵浦光合波后，再经所述分光器，输出至所述合波器1，为其与主光路上的信号光在传输光纤中合波，最终实现信号光的放大。

所述泵浦激光探测器阵列中各泵浦激光探测器与所述多泵浦激光器阵列模块中各泵浦激光器对应联系，即泵浦激光探测器PD1、PD2、PD3、PD4依次对应探测的是泵浦激光器PUMP1、PUMP2、PUMP3、PUMP4的波长。

所述分光器一方面将从所述合波器2中输出的泵浦光分出一部分作为泵浦监测光，输出至所述解复用器WDM，经所述解复用器WDM按波长分解后，输出至所述泵浦激光探测器PD1、PD2、PD3、PD4；另一方面，将主光路上经所述合波器1反射的泵浦光输出至反射泵浦光探测器PD5，所述泵浦激光探测器PD1、PD2、PD3、PD4和所述反射泵浦光探测器PD5将探测到的泵浦光功率结果反馈给所述控制模块。

所述控制模块根据所接收到的泵浦光功率结果对应控制所述泵浦激光器PUMP1、PUMP2、PUMP3、PUMP4发出的泵浦光功率，以最终实现信号光的放大输出控制。

图3为本发明所提供的多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置另一具体实施例的结构示意图，与图2所示的实施例相比，该实施例中，功率监测模块包括一分光器、一滤波器阵列、一泵浦激光探测器阵列PD1、PD2、PD3、PD4和一反射泵浦光探测器PD5。其中，所述滤波器阵列由4个滤波器F1、F2、F3、F4构成，所述泵浦激光探测器PD1、PD2、PD3、PD4依次与所述滤波器F1、F2、F3、F4连接。

所述多泵浦激光器阵列模块中包括一合波器2、两个隔离偏振合束去偏振器IPBCD1、IPBCD2和4个泵浦激光器PUMP1、PUMP2、PUMP3、PUMP4。其中，所述隔离偏振合束去偏振器是由隔离器和偏振合束器组合构成。

所述隔离偏振合束去偏振器IPBCD1将泵浦激光器PUMP1和PUMP2发出的泵浦光进行合束输出，所述隔离偏振合束去偏振器IPBCD2将泵浦激光器PUMP3和PUMP4发出的泵浦光进行合束输出，所述合波器2将经隔离偏振合束去偏振器IPBCD1和IPBCD2合束后的泵浦光合波后，再经所述分光器，输出至前述合波器1，为其与主光路上的信号光在传输光纤中合波，最终实现信号光的放大。

所述分光器将从所述合波器2中输出的泵浦光分出一部分作为泵浦监测光，输出至所述滤波器阵列，经所述滤波器阵列按波长滤波分离后，输出至所述泵浦激光探测器PD1、PD2、PD3、PD4，所述泵浦激光探测器PD1、PD2、PD3、PD4将探测到的泵浦光功率结果反馈给前述控制模块。所述控制模块根据所接收到的泵浦光功率结果对应控制前述泵浦激光器PUMP1、PUMP2、PUMP3、PUMP4发出的泵浦光功率，以最终实现信号光的放大输出控制。

以上所述，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

Claims

1.一种多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置，其特征在于，它包括泵浦/信号合波器、功率监测模块、多泵浦激光器阵列模块和控制模块，所述泵浦/信号合波器位于主光路上，所述功率监测模块、多泵浦激光器阵列模块和控制模块位于分光路上，所述多泵浦激光器阵列模块输出的泵浦光经所述功率监测模块，通过所述泵浦/信号合波器与主光路上输入的信号光在传输光纤中进行合波，以利用光纤的受激拉曼散射效应，实现信号光的放大输出，所述功率监测模块将监测到的泵浦光功率反馈给所述控制模块，所述控制模块根据所述监测到的泵浦光功率，通过控制所述多泵浦激光器阵列模块中各泵浦激光器输出的泵浦光功率，以实现信号光的放大输出控制。

2.如权利要求1所述的多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置，其特征在于，所述功率监测模块包括一分光器、一解复用器和一泵浦激光探测器阵列，所述泵浦激光探测器阵列中各泵浦激光探测器与所述多泵浦激光器阵列模块中各泵浦激光器对应联系，所述分光器将所述多泵浦激光器阵列模块输出的泵浦光分出一部分作为泵浦监测光，经所述解复用器分解后，输出至所述泵浦激光探测器阵列中各泵浦激光探测器，所述泵浦激光探测器将探测结果输出至所述控制模块。

3.如权利要求1所述的多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置，其特征在于，所述功率监测模块包括一分光器、一滤波器阵列和一泵浦激光探测器阵列，所述泵浦激光探测器阵列中各泵浦激光探测器与所述多泵浦激光器阵列模块中各泵浦激光器对应联系，所述分光器将所述多泵浦激光器阵列模块输出的泵浦光分出一部分作为泵浦监测光，经所述滤波器阵列滤波后，输出至所述泵浦激光探测器阵列中各泵浦激光探测器，所述泵浦激光探测器将探测结果输出至所述控制模块。

4.如权利要求2或3中所述的多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置，其特征在于，所述功率监测模块还进一步包括一与所述分光器连接的光探测器，用以探测主光路上经所述泵浦/信号合波器反射的泵浦光功率。

5.如权利要求1所述的多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置，其特征在于，所述多泵浦激光器阵列模块包括一合波器和一泵浦激光器阵列，所述泵浦激光器阵列中各泵浦激光器发出的泵浦光经所述合波器合波后输出。

6.如权利要求5所述的多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置，其特征在于，所述泵浦激光器阵列中还进一步包括偏振合束器，位于所述合波器和所述泵浦激光器之间，用于将所述泵浦激光器发出的泵浦光合束后，输出至所述合波器。

7.如权利要求5所述的多泵浦拉曼光纤放大器功率监控装置，其特征在于，所述泵浦激光器阵列中还进一步包括隔离偏振合束去偏振器，位于所述合波器和所述泵浦激光器之间，用于将所述泵浦激光器发出的泵浦光合束后，输出至所述合波器。