CN111698033A - 混合光纤放大器、光信号放大方法及光通信系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种混合光纤放大器、光信号放大方法及光通信系统，所述混合光纤放大器包括：掺铒光纤放大器，用于对光路中的C及L波段的光信号进行放大，并滤除放大后的C及L波段的光信号中增益超过设定阈值的部分，使得向光路后端输出的C及L波段的光信号在各个信道的功率均衡；集总式拉曼光纤放大器，输入端通过高非线性光纤或色散补偿光纤与所述掺铒光纤放大器的输出端连接，用于对输出的C及L波段的光信号中未被所述掺铒光纤放大器放大的光信号进行放大。本申请中的EDFA与拉曼都属于集总式光纤放大器，其增益控制都可以通过本地的输入与输出功率探测实现，增益控制非常便捷。

Description

混合光纤放大器、光信号放大方法及光通信系统
技术领域
本申请实施例涉及光纤通信技术，尤其涉及一种支持C+L频带放大的混合光纤放大器、光信号放大方法及光通信系统。
背景技术
在光通信领域中为了使得通信系统有足够大的容量，超宽带光纤放大器即成为必不可少的器件之一，掺铒光纤放大器(EDFA，Erbium-Doped Fiber Amplifier)与拉曼光纤放大器(RFA，Raman Fiber Amplifier)在光通信系统中得到了广泛应用，随着单信道400G相干通信系统的逐步商用，信道间隔越来越大，传统的50GHz间隔已不能满足高速率通信系统的要求，目前基于双载波的400G信号的信道间隔最小间隔为75GHz，而基于正交相移键控(QPSK，Quadrature Phase Shift Keying)高阶调制的单载波400G的信道间隔要求大于100GHz，因此传统的C-band信号已不满足高速率通信系统的要求。虽然EDFA单独能够放大C-band、或L-band，但是不能使C+L-band的信号一起实现高增益的放大。其中，C波段为4～8GHz，L为波段为1～2GHz。
在当前现有技术方案中，如果放大C+L-band，必须先将C+L-band分开为两个独立的C-band及L-band，单独放大后再通过波分复用(WDM，Wavelength DivisionMultiplexing)方式进行合波，这样，频带中间总有几个波长(3-5nm带宽)由于合波而损失。当前技术中，也存在分布式拉曼光纤放大器与EDFA组成的混合放大器，但分布式RFA与EDFA工作波长是相同的，这种混合光纤放大器主要是利用分布式拉曼光纤放大器噪声指数低的特点，降低混合光纤放大器的噪声指数，改善系统的光信噪比(OSNR，Optical SignalNoise Ratio)，而不是拓宽信道带宽，由于对分布式拉曼光纤放大器自动增益控制的困难，导致传统的混合光纤放大器的增益控制异常复杂。目前，存在将C+L-band同时放大，且又能控制其增益的技术需求。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种混合光纤放大器及光通信系统，能够使C+L波段光信号的大容量无中继放大，并能延长大容量无中继光传输距离。
本申请实施例提供一种混合光纤放大器，包括：
掺铒光纤放大器，用于对光路中的C及L波段的光信号进行放大，并滤除放大后的C及L波段的光信号中增益超过设定阈值的部分，使得向光路后端输出的C及L波段的光信号在各个信道的功率均衡；
集总式拉曼光纤放大器，输入端通过高非线性光纤或色散补偿光纤与所述掺铒光纤放大器的输出端连接，用于对输出的C及L波段的光信号中未被所述掺铒光纤放大器放大的光信号进行放大。
作为一种实现方式，所述掺铒光纤放大器包括第一耦合器、第一光电探测器、第一隔离器、第一泵浦/信号合波器、第一泵浦光源、第二隔离器、第一增益平坦滤波器、第二耦合器、第二光电探测器和第三隔离器，其中，
所述第一耦合器的公共端与输入光路连接，所述第一耦合器的第一分光比端与所述第一光电探测器连接，所述第一耦合器的第二分光比端与所述第一隔离器的输入端连接，所述第一隔离器的输出端与所述第一泵浦/信号合波器的信号端连接，所述泵浦/信号合波器的泵浦端与所述第一泵浦光源连接，所述泵浦/信号合波器的公共端通过掺铒光纤与所述第二隔离器的输入端连接，所述第二隔离器的输出端与所述第一增益平坦滤波器的输入端连接，所述第一增益平坦滤波器的输出端与所述第二耦合器的公共端连接，所述第二耦合器的第一分光比端与所述第二光电探测器连接，所述第二耦合器的第二分光比端与所述第三隔离器的输入端连接，所述第三隔离器的输出端作为所述掺铒光纤放大器的输出端。
作为一种实现方式，所述集总式拉曼光纤放大器包括：第二泵浦/信号合波器、第二泵浦光源、第四隔离器和第二增益平坦滤波器；其中，
所述第二泵浦/信号合波器的公共端通过所述高非线性光纤或色散补偿光纤与所述第三隔离器的输出端连接，所述第二泵浦/信号合波器的反射端与第二泵浦光源连接，所述泵浦/信号合波器的透射端与所述第四隔离器的输入端连接，所述隔离器的输出端与所述第二增益平坦滤波器的输入端连接，所述第二增益平坦滤波器的输出端作为所述集总式拉曼光纤放大器的输出端。
作为一种实现方式，所述混合光纤放大器还包括：第三耦合器、第三光电探测器和控制单元；
所述第三耦合器的公共端与所述第二增益平坦滤波器的输出端连接，所述第三耦合器的第一分光比端与所述第三光电探测器连接，所述第三耦合器的第二分光比端与输出光路连接；
所述控制单元与所述掺铒光纤放大器及所述集总式拉曼光纤放大器分别连接；
所述控制单元获取所述第一光电探测器和所述第二光电探测器检测出的光功率值，根据光信号的待放大增益的需求，控制所述第一泵浦光源的发光功率及发光频率；或者，根据光信号的待放大增益的需求，对第一增益平坦滤波器增益放大参数进行调整，控制所述掺铒光纤放大器的增益；
所述控制单元获取所述第二光电探测器和所述第三光电探测器检测出的光功率值，根据光信号的待放大增益的需求，控制所述第二泵浦光源的发光功率和/或发光频率；或者，根据光信号的待放大增益的需求，对所述第二增益平坦滤波器增益放大参数进行调整，控制所述集总式拉曼光纤放大器的增益。
作为一种实现方式，所述第一泵浦光源和第二泵浦光源包括波长范围为1455～1510nm的泵浦激光器。
作为一种实现方式，所述高非线性光纤的增益波长范围为：1550～1570nm；
所述色散补偿光纤的增益波长范围为：1570～1580nm；
所述掺铒光纤的增益波长范围为：1530～1594nm。
作为一种实现方式，所述第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器的第一分光比端的分光比范围为：25％～35％；所述第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器的第二分光比端的分光比范围为：65％～75％。
本申请实施例还提供一种光信号放大方法，包括：采用所述的混合光纤放大器对光路中的C及L波段的光信号进行功率放大。
本申请实施例还提供一种光通信系统，所述光通信系统支持C+L波段光信号的处理，所述光通信系统中的光纤放大器的结构采用所述的混合光纤放大器的结构。
本申请实施例混合光纤放大器中通过设置EDFA和RFA共同对C+L波段光信号进行功率放大，其中，通过EDFA放大C+L波段光信号中的C-band信号；RFA主要放大C+L波段光信号中的L-band信号；特别地，EDFA放大时需要第一增益平坦滤波器(GFF，Gain FlatteningFilter)将1560nm附近的增益峰值消除，否则EDFA将很难获得L-band信号增益。由于EDFA与拉曼都属于集总式光纤放大器，其增益控制都可以通过本地的输入与输出功率探测实现，增益控制非常便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
图1为本申请实施例提供的超宽带混合光纤放大器的结构示意图；
图2为本申请实施例中不带增益平坦滤波器的EDFA在整个C+L-band带宽内的增益谱示意图；
图3为本申请实施例中增加增益平坦滤波器后EDFA在整个C+L-band带宽内的增益谱示意图；
图4为本申请实施例中单独拉曼光纤放大器在整个C+L-band带宽内的增益谱示意图；
图5为本申请实施例中调整EDFA增益GE、RFA增益GR实现超宽带混合光纤放大器增益谱示意图。
具体实施方式
以下结合附图，详细阐明本申请实施例技术方案的实质。
本申请实施例中，集总式RFA在理论上能放大整个C+L-band，但是由于C+L-band较宽，需要多个泵浦波长来实现增益平坦，而多个泵浦波长在高非线性光纤中会产生相互作用与影响，给集总式拉曼放大器的增益平坦控制带来极大的困难；另外，无论是集总式拉曼光纤放大器还是分布式拉曼光纤放大器，拉曼增益都不能太大，否则会引起很强的多径干涉，因此，通过EDFA分担大部分增益来降低集总式拉曼放大器的增益，从而降低放大器的多径干涉，提升光纤放大器的性能；由于泵浦激光器有较大的相对强度噪声，拉曼光纤放大器如果采用前向泵浦，就会导致泵浦激光器的相对强度噪声向信号转移，从而导致较大的OSNR代价，而后向泵浦又会导致集总式拉曼光纤放大器的噪声指数较大，无法与EDFA那样在系统中大量应用。因此通过将EDFA与集总式RFA相结合实现整个C+L-band的光纤放大器，一方面降低了成本，另外也大大提升了放大器的性能。
本申请实施例的技术方案，基于上述EDFA与集总式RFA的光信号放大特点，提出一种集合上述EDFA与集总式RFA的光纤放大器。
图1为本申请实施例提供的超宽带混合光纤放大器的结构示意图，如图1所示，本申请实施例的混合光纤放大器包括：掺铒光纤放大器1和集总式拉曼光纤放大器2，所述掺铒光纤放大器1包括输入端耦合器(第一耦合器)101、输入光电探测器(第一光电探测器)102、隔离器(第一隔离器)1031、第一泵浦/信号合波器104、泵浦激光器(第一泵浦光源)105、掺铒光纤106、输出端隔离器(第二隔离器)1032、第一增益平坦滤波器107、输出端耦合器(第二耦合器)108、输出光电探测器(第二光电探测器)109和输入端隔离器(第二隔离器)110；其中，输入端耦合器101的公共端连接输入光路，输入端耦合器101的第一分光比端(小分光比端)与输入光电探测器102连接，输入端耦合器101的第二分光比端(大分光比端)与主光路的隔离器1031输入端连接，隔离器1031的输出端与第一泵浦/信号合波器104的信号端连接，第一泵浦/信号合波器104的泵浦端与泵浦激光器105连接，所述第一泵浦/信号合波器104的公共端与掺铒光纤106连接，所述掺铒光纤106的输出端与输出端隔离器1032的输入端连接，输出端隔离器1032的输出端与EDFA部分的第一增益平坦滤波器107的输入端连接，第一增益平坦滤波器107的输出端与输出端耦合器108的公共端连接、输出端耦合器108的第一分光比端与输出光电探测器109连接(该光电探测器同时也作为集总式拉曼光纤放大器2的输入探测)、输出端第二耦合器108的第二分光比端与集总式拉曼放大器2的输入端隔离器110的输入端连接，输入端隔离器110的输出端与高非线性光纤或色散补偿光纤111的输入端连接，高非线性光纤或色散补偿光纤111的输出端与拉曼泵浦激光器2的第二泵浦/信号合波器112的公共端连接，第二泵浦/信号合波器112的反射端与泵浦激光器组(第二泵浦光源)113/114连接，第二泵浦/信号合波器112的透射端与集总式拉曼放大器2的输出端隔离器(第三隔离器)115的输入端连接，输出端隔离器115的输出端与集总式拉曼光纤放大器的第二增益平坦滤波器116连接，第二增益平坦滤波器116的输出端作为本申请实施例的混合光纤放大器的输出端。
本申请实施例中，掺铒光纤放大器1的增益要想实现整个C+L-band放大，必须集成相应的增益平坦滤波器(本申请实施例中设置第一增益平坦滤波器107)，在没有特殊滤波器的情况下，EDFA在整个C+L-band的增益谱的形状如图2中的曲线201所示，如图2所示，无论是最短波长还是最长波长的增益都无法通过调整泵浦光源的功率和光纤长度来进行补偿，而且这种增益谱型也很难通过拉曼增益的补偿实现平坦放大，在设置了增益平坦滤波器后的EDFA增益谱如图3中的曲线301所示，通过对光信号的增益平坦处理，拉曼增益的补偿实现了平坦放大。图4中的曲线401示出了集总式拉曼光纤放大器2的增益谱。
通过控制单元3对本申请实施例的混合光纤放大器的增益的调整，本申请实施例的混合光纤放大器的增益谱如图5中的曲线所示，其中，曲线501为EDFA的增益谱，曲线502为拉曼增益谱，曲线503为拉曼+EDFA的总体增益谱。
本申请实施例中，如图1所示，本申请实施例的混合光纤放大器还包括：第三耦合器117、第三光电探测器118和控制单元3；其中，控制单元3由CPU/FPGA及其外围电路构成。
所述第三耦合器117的公共端与所述第二增益平坦滤波器116的输出端连接，所述第三耦合器117的第一分光比端与所述第三光电探测器118连接，所述第三耦合器117的第二分光比端与输出光路连接，所述第三耦合器117的第二分光比端作为本申请实施例的混合光纤放大器的输出端。
所述控制单元3与所述掺铒光纤放大器1及所述集总式拉曼光纤放大器2分别连接；
所述控制单元3获取所述第一光电探测器102和所述第二光电探测器109检测出的光功率值，根据光信号的待放大增益的需求，控制所述第一泵浦光源102的发光功率及发光频率；或者，根据光信号的待放大增益的需求，对第一增益平坦滤波器107的增益放大参数进行调整，控制所述掺铒光纤放大器1的增益；
所述控制单元3获取所述第二光电探测器109和所述第三光电探测器118检测出的光功率值，根据光信号的待放大增益的需求，控制所述第二泵浦光源113/114的发光功率和/或发光频率；或者，根据光信号的待放大增益的需求，对所述第二增益平坦滤波器116增益放大参数进行调整，控制所述集总式拉曼光纤放大器2的增益，从而可以实现对本申请实施例的混合光纤放大器总体增益的调整。
作为优选的实施方式，所述泵浦激光器组为1455～1510nm的泵浦激光器，所述泵浦激光器组至少包含两种不同的泵浦波长，使得能够补偿由于本申请实施例的掺铒光纤放大器1在长波段L部分增益的严重不足。
本申请实施例中，所述高非线性光纤的增益波长范围为：1550～1570nm；优选为1560nm。
所述色散补偿光纤的增益波长范围为：1570～1580nm；优选为1575nm。
所述掺铒光纤的增益波长范围为：1530～1594nm；优选为1560nm。
本申请实施例中，所述第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器的第一分光比端的分光比范围为：25％～35％；所述第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器的第二分光比端的分光比范围为：65％～75％。
在实际应用中，由于EDFA部分对短波长区C-band放大效果比较理想，因此该混合放大器首先进行EDFA放大，EDFA放大后的信号再进行拉曼放大。由于本申请实施例的集总式拉曼光纤放大器采用的是非线性系数比较高的高非线性光纤或色散补偿光纤作为增益介质，EDFA放大的C-band信号在高非线性光纤中也会放大长波长信号，从而大大降低拉曼光纤放大的泵浦功率，提高了泵浦光源的转换效率，降低了成本。
综上，本申请实施例提供的超宽带混合光纤放大器中的EDFA与RFA的增益均可通过光电探测器的反馈控制，单独实现增益控制，增益调整相对简单。本申请实施例提供的混合光纤放大器可以根据预期放大要求，控制RFA和EDFA进行相应联合调整，可以达到预期的调整效果。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
以上所述，仅为本发明的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种混合光纤放大器，其特征在于，所述混合光纤放大器包括：
掺铒光纤放大器，用于对光路中的C及L波段的光信号进行放大，并滤除放大后的C及L波段的光信号中增益超过设定阈值的部分，使得向光路后端输出的C及L波段的光信号在各个信道的功率均衡；
集总式拉曼光纤放大器，输入端通过高非线性光纤或色散补偿光纤与所述掺铒光纤放大器的输出端连接，用于对输出的C及L波段的光信号中未被所述掺铒光纤放大器放大的光信号进行放大。
2.根据权利要求1所述混合光纤放大器，其特征在于，所述掺铒光纤放大器包括第一耦合器、第一光电探测器、第一隔离器、第一泵浦/信号合波器、第一泵浦光源、第二隔离器、第一增益平坦滤波器、第二耦合器、第二光电探测器和第三隔离器，其中，
所述第一耦合器的公共端与输入光路连接，所述第一耦合器的第一分光比端与所述第一光电探测器连接，所述第一耦合器的第二分光比端与所述第一隔离器的输入端连接，所述第一隔离器的输出端与所述第一泵浦/信号合波器的信号端连接，所述泵浦/信号合波器的泵浦端与所述第一泵浦光源连接，所述泵浦/信号合波器的公共端通过掺铒光纤与所述第二隔离器的输入端连接，所述第二隔离器的输出端与所述第一增益平坦滤波器的输入端连接，所述第一增益平坦滤波器的输出端与所述第二耦合器的公共端连接，所述第二耦合器的第一分光比端与所述第二光电探测器连接，所述第二耦合器的第二分光比端与所述第三隔离器的输入端连接，所述第三隔离器的输出端作为所述掺铒光纤放大器的输出端。
3.根据权利要求2所述混合光纤放大器，其特征在于，所述集总式拉曼光纤放大器包括：第二泵浦/信号合波器、第二泵浦光源、第四隔离器和第二增益平坦滤波器；其中，
所述第二泵浦/信号合波器的公共端通过所述高非线性光纤或色散补偿光纤与所述第三隔离器的输出端连接，所述第二泵浦/信号合波器的反射端与第二泵浦光源连接，所述泵浦/信号合波器的透射端与所述第四隔离器的输入端连接，所述隔离器的输出端与所述第二增益平坦滤波器的输入端连接，所述第二增益平坦滤波器的输出端作为所述集总式拉曼光纤放大器的输出端。
4.根据权利要求3所述混合光纤放大器，其特征在于，所述混合光纤放大器还包括：第三耦合器、第三光电探测器和控制单元；
所述第三耦合器的公共端与所述第二增益平坦滤波器的输出端连接，所述第三耦合器的第一分光比端与所述第三光电探测器连接，所述第三耦合器的第二分光比端与输出光路连接；
所述控制单元与所述掺铒光纤放大器及所述集总式拉曼光纤放大器分别连接；
所述控制单元获取所述第一光电探测器和所述第二光电探测器检测出的光功率值，根据光信号的待放大增益的需求，控制所述第一泵浦光源的发光功率及发光频率；或者，根据光信号的待放大增益的需求，对第一增益平坦滤波器增益放大参数进行调整，控制所述掺铒光纤放大器的增益；
所述控制单元获取所述第二光电探测器和所述第三光电探测器检测出的光功率值，根据光信号的待放大增益的需求，控制所述第二泵浦光源的发光功率和/或发光频率；或者，根据光信号的待放大增益的需求，对所述第二增益平坦滤波器增益放大参数进行调整，控制所述集总式拉曼光纤放大器的增益。
5.根据权利要求2至4任一项所述的混合光纤放大器，其特征在于，所述第一泵浦光源和第二泵浦光源包括波长范围为1455～1510nm的泵浦激光器。
6.根据权利要求2至4任一项所述的混合光纤放大器，其特征在于，所述高非线性光纤的增益波长范围为：1550～1570nm；
所述色散补偿光纤的增益波长范围为：1570～1580nm；
所述掺铒光纤的增益波长范围为：1530～1594nm。
7.根据权利要求4所述的混合光纤放大器，其特征在于，所述第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器的第一分光比端的分光比范围为：25％～35％；所述第一耦合器、第二耦合器和第三耦合器的第二分光比端的分光比范围为：65％～75％。
8.一种光信号放大方法，其特征在于，所述方法包括：采用权利要求1至6中任一项所述的混合光纤放大器对光路中的C及L波段的光信号进行功率放大。
9.一种光通信系统，所述光通信系统支持C+L波段光信号的处理，所述光通信系统中的光纤放大器的结构采用权利要求1至6中任一项所述的混合光纤放大器的结构。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021232782A1 (zh) * 2020-05-21 2021-11-25 武汉光迅科技股份有限公司 混合光纤放大器、光信号放大方法及光通信系统
CN113726438A (zh) * 2021-11-02 2021-11-30 北京邮电大学 基于拉曼效应的动态通道调控方法和装置
CN113810110A (zh) * 2021-11-19 2021-12-17 北京邮电大学 一种基于混合光纤放大器的传输系统
CN113965264A (zh) * 2021-09-27 2022-01-21 苏州大学 C波段和l波段eon中l波段光放大器放置方法及系统
CN114166757A (zh) * 2021-12-08 2022-03-11 国网江苏省电力有限公司检修分公司 一种多功能混合气体光声检测装置及方法
CN114204992A (zh) * 2021-12-09 2022-03-18 北京邮电大学 一种超长距无中继光纤传输系统中的混合放大方法及系统
CN114243437A (zh) * 2021-12-08 2022-03-25 武汉邮电科学研究院有限公司 基于集中式拉曼光纤放大器的pon系统及光放大方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115361066B (zh) * 2022-08-16 2023-09-26 北京邮电大学 一种s波段信号的增益均衡方法及系统
CN117675011B (zh) * 2024-01-29 2024-04-05 北京中昱光通科技有限公司 用于传输应急恢复单元的掺铒光纤放大器控制方法及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020171917A1 (en) * 2001-05-17 2002-11-21 Lelic Muhidin A. Optical amplifier performance controller and method of use
US20070058242A1 (en) * 2005-02-24 2007-03-15 At&T Corp. Fast Dynamic Gain Control in an Optical Fiber Amplifier
CN102843192A (zh) * 2012-09-05 2012-12-26 武汉光迅科技股份有限公司 混合光纤放大器及其增益、增益斜率的调整方法及装置
CN103904550A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一种带有增益自动控制装置的rfa和edfa混合光放大器及其控制方法
US20150085352A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 Alcatel-Lucent Usa Inc. Optical amplifier for space-division multiplexing
CN205304807U (zh) * 2016-01-15 2016-06-08 西安邮电大学 一种基于edfa和级联rfa的混合光纤放大器
CN206077397U (zh) * 2016-08-31 2017-04-05 杭州华泰光纤技术有限公司 可变增益混合拉曼光纤放大器
CN109473862A (zh) * 2018-11-13 2019-03-15 武汉光迅科技股份有限公司 一种均衡泵浦的L-band光纤放大器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100358158B1 (ko) * 2000-11-21 2002-10-25 주식회사 케이티 소극기를 이용한 분산보상 라만 증폭기 및 그를 이용한하이브리드형 광섬유 증폭장치
JP3904835B2 (ja) * 2001-01-29 2007-04-11 株式会社日立製作所 光増幅器、光ファイバラマン光増幅器、及び光システム
CA2369906C (en) * 2001-02-02 2012-05-15 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical fiber amplifier and optical communication system using the same
EP1478109B1 (en) * 2003-05-13 2005-10-05 Alcatel Optical amplifier, communication system and method for control tilt of a communication system
CN2631132Y (zh) * 2003-07-03 2004-08-04 复旦大学 一种混合型宽带光纤放大器
JP4113852B2 (ja) * 2004-03-30 2008-07-09 富士通株式会社 光増幅器及びラマン増幅器の制御方法
EP3844849A4 (en) * 2018-08-30 2022-06-08 Ofs Fitel Llc OPTICAL C-BAND FIBER AMPLIFIER WITH WIDE GAIN BANDWIDTH
CN111698033B (zh) * 2020-05-21 2021-08-13 武汉光迅科技股份有限公司 混合光纤放大器、光信号放大方法及光通信系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020171917A1 (en) * 2001-05-17 2002-11-21 Lelic Muhidin A. Optical amplifier performance controller and method of use
US20070058242A1 (en) * 2005-02-24 2007-03-15 At&T Corp. Fast Dynamic Gain Control in an Optical Fiber Amplifier
CN102843192A (zh) * 2012-09-05 2012-12-26 武汉光迅科技股份有限公司 混合光纤放大器及其增益、增益斜率的调整方法及装置
CN103904550A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一种带有增益自动控制装置的rfa和edfa混合光放大器及其控制方法
US20150085352A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 Alcatel-Lucent Usa Inc. Optical amplifier for space-division multiplexing
CN205304807U (zh) * 2016-01-15 2016-06-08 西安邮电大学 一种基于edfa和级联rfa的混合光纤放大器
CN206077397U (zh) * 2016-08-31 2017-04-05 杭州华泰光纤技术有限公司 可变增益混合拉曼光纤放大器
CN109473862A (zh) * 2018-11-13 2019-03-15 武汉光迅科技股份有限公司 一种均衡泵浦的L-band光纤放大器

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021232782A1 (zh) * 2020-05-21 2021-11-25 武汉光迅科技股份有限公司 混合光纤放大器、光信号放大方法及光通信系统
CN113965264A (zh) * 2021-09-27 2022-01-21 苏州大学 C波段和l波段eon中l波段光放大器放置方法及系统
WO2023044980A1 (zh) * 2021-09-27 2023-03-30 苏州大学 C波段和l波段eon中l波段光放大器放置方法及系统
CN113726438A (zh) * 2021-11-02 2021-11-30 北京邮电大学 基于拉曼效应的动态通道调控方法和装置
CN113726438B (zh) * 2021-11-02 2022-02-15 北京邮电大学 基于拉曼效应的动态通道调控方法和装置
CN113810110A (zh) * 2021-11-19 2021-12-17 北京邮电大学 一种基于混合光纤放大器的传输系统
CN114166757A (zh) * 2021-12-08 2022-03-11 国网江苏省电力有限公司检修分公司 一种多功能混合气体光声检测装置及方法
CN114243437A (zh) * 2021-12-08 2022-03-25 武汉邮电科学研究院有限公司 基于集中式拉曼光纤放大器的pon系统及光放大方法
CN114243437B (zh) * 2021-12-08 2023-12-22 武汉邮电科学研究院有限公司 基于集中式拉曼光纤放大器的pon系统及光放大方法
CN114204992A (zh) * 2021-12-09 2022-03-18 北京邮电大学 一种超长距无中继光纤传输系统中的混合放大方法及系统

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