CN1409166A - 带有喇曼放大器的光传输网 - Google Patents

Abstract

一种采用喇曼放大器的光学传输系统，其中喇曼放大器包括一个用来将消偏振的泵浦光导入光纤的喇曼泵浦器。泵浦器包括一个生成偏振光泵浦信号的光源，一个将泵浦信号分成第一泵浦部分和第二泵浦部分的光分束器，及一个将第一泵浦部分和第二泵浦部分混合成消偏振泵浦光的光束混合器。而且，泵浦器包括一延迟装置，如一段光纤，这一装置使第一泵浦部分从光分束器到光混合器的传输距离比第二泵浦部分传输距离更远。这段光纤的长度比泵浦信号的相干长更长。

Description

带有喇曼放大器的光传输网

相关专利

本专利是于2001年3月13日申请的美国专利申请09/804,986“消偏振激光源”的部分延续。

技术领域

本发明涉及一个采用消偏振泵浦(pump)源的喇曼光纤放大器的光纤网，尤其涉及到一个包括一个含有消偏振泵浦源的喇曼放大器的光纤传输网的光通讯系统。

背景技术

光通讯系统采用光纤将载有信息的光信号传输很远的距离。光纤是一种光波导，其中纤芯具有一种折射率并被具有另一种更低折射率的包层包住，这样，以一定入射角传输到纤芯的光信号就被限制在纤芯内。典型的光纤由含有一定量的搀杂原子的高纯度硅做成，这些原子决定了纤芯和纤层的折射率。

光信号被分为光信息包以对各信息组进行区别。在现有技术中已有各种不同的方法被用来识别经过光纤传输的光信息包。这些技术包括时分复用(TDM)和波分复用(WDM)。在时分复用中，不同的时隙被分配给各种信息包。在波分复用中，不同波长的光被分配给载有光信息包的不同的数据信道。更具体地说，在一定的光带宽内的子带被根据预定的波长分开，以识别各种数据信道。

当光信号在光纤内传输了很远的距离后，光纤内的衰减会减弱光信号的强度。因此，在接收器处克服背景噪音探测光信号就变得更为困难。为了解决这一问题，光纤放大器被沿着光纤放在预定的间隔处，例如，每隔80-100公里，用来提供光信号增益。已知的各种类型的光纤放大器可以提供光信号的放大复制信号，并可放大各种调制方式和比特率光信号。

一种通用的光纤放大器是掺铒光纤放大器(EDFA)，该放大器可在所需的传输波长内提供光学放大。掺铒光纤放大器比较普遍，因为铒原子能够在相对较宽的波长范围内提供光放大，如1525-1610纳米。掺铒光纤放大器内的掺铒光纤在一定的激发频率，如980纳米或1480纳米，受一个泵浦激光泵激。这些波长都在铒的吸收带内，从而在1550纳米的波长范围产生光学增益。这样，在一个光学放大器中，对于一个经过掺铒光纤的波长为1550纳米的信号，当掺铒光纤被一个980纳米的泵浦源泵浦时，该信号就被1550纳米的受激发射能量放大。泵浦光被铒原子吸收使铒原子中的电子被升到更高能级。当被传输的光信号内的光子遇到被激化的铒原子时，从被升高的电子中会发射出一个有相同波长和相同相位的光子，并使电子衰退到一个更低的能级，以再被泵浦光子激发到更高能级上。光信号就是这样通过额外光子的产生被放大。

有时用于光纤通讯网的另一种光纤放大器是喇曼放大器。喇曼放大器通过将来自一个泵浦源的浦泵光引入光纤在光纤自身内提供放大。泵浦光通过沿着光纤长度的受激喇曼散射提供光学信号增益。半导体激光通常被用作泵浦光源以产生泵浦光，同时一个波分复用器(WDM)被用来将泵浦光耦合进光纤。通常，泵浦光的波长比需要放大的信号光波长短约100纳米。例如，要放大在C和L波带(1520-1600纳米)的信号光，就要使用在1420-1500纳米的波长内产生泵浦光的激光。

相对于信号光的传输方向，泵浦光可以是同向传输或异向传输。不过，异向传输的泵浦光通常比同向传输的泵浦光更有利。大多数采用喇曼放大器的光通讯系统都采用异向传输泵浦方式，其中泵浦光与信号光的传输方向相反。异向传输的泵浦光能够大大地减少被传入信号信道的泵浦噪声，同时将泵浦引起的串扰减少到最小。随着传输系统的传输距离和信息容量被推向更高的极限，对同时利用同向和异向传输喇曼泵浦方式的需求也在不断的增长。由于同向传输喇曼泵浦在系统的每个间隔跨度都使信号功率维持在一个更均匀的功率水平，因此，同向传输喇曼泵浦能使系统性能受益。

在一些光放大应用中喇曼放大器比掺铒光纤放大器更可取，因为它可沿着光纤的长度提供放大，而掺铒光纤放大器则只能在掺铒光纤内提供放大。由于喇曼放大器沿着很长的光纤跨度提供放大，光信号的信号强度不会降到如那些只采用掺铒光纤放大器的系统那么低的水平。这样，喇曼放大器的噪音指数一般来说都很低。也因为掺铒光纤放大器是作为一种分离元件与光纤连接在一起，因此，掺铒光纤放大器的插损一般比喇曼放大器高。

由于在喇曼放大器中激光被用来产生信号光和泵浦光，所以信号光和泵浦光将会是圆偏振，椭圆偏振或线偏振。泵浦光和信号光的相对偏振会影响泵浦光提供的增益的大小，这也就是众所周知的偏振相关增益(PDG)。更具体地说，如果信号光和泵浦光的偏振方向相同，那么，放大器就会提供最多的增益。如果信号光和泵浦光的偏振相差90度，则基本上没增益。相对偏振在0度到90度之间时，根据角度有不同的增益。现已知道，在喇曼增益和泵浦的偏振度(DOP)相同时，同向传输喇曼泵浦通常比异向传输泵浦有更大的偏振相关增益。

当泵浦光和信号光传输经过光纤时，它们的偏振会因为各种因素的影响而改变，这些因素包括光纤的温度，压力，张力等等。而且，在波分复用系统中，一个特定信道的每一波长带与其它波带可能会有不同的偏振。因此，在任一特定时候都无法知道泵浦光和信号光的相对偏振方向。所以，喇曼放大器泵浦光源提供非偏振或消偏振的泵浦光是很重要的，这样，增益量对信号偏振的依赖性就不会很强。

在过去，不同的技术已被用来对来自偏振光源的光进行消偏振。一种传统的将偏振光转变成消偏振光的方法是将来自两个保持偏振(保偏)光纤的信号混合起来，这样，它们的偏振轴相互成90度。另一种方法在美国第5,692,082号专利中已有说明，其中来自激光二极管的偏振光被耦合进保偏光纤中去，并使光的偏振面相对于光纤的偏振轴为45度。保偏光纤的长度经过选择，使两种偏振模式的光程差比入射光的相干长度长得多。因此，这两种偏振模式为相位不相干，而使从光纤的输出光的偏振态被有效地打乱。

如上所述，现有的喇曼泵浦光源通过将一对具有正交偏振的半导体激光束混合而获得消偏振的泵浦光。根据现有技术的理解，为了维持消偏振的泵浦光，两个激光器的输出功率必需保持相同，或基本相同。消偏振的泵浦光要求来自每个激光器的功率在放大器的整个工作寿命中都必须维持在同一水平。在将激光束混合之前，泵浦功率监控的不准确以及光学元件的插损变化会限制每个偏振内的功率控制的准确性。

发明内容

根据本发明的思想，提出了一种采用喇曼放大器的光学传输系统，该喇曼放大器包括一个用来将消偏振的泵浦光导入光纤的喇曼泵浦器。泵浦器包括一个生成偏振光泵浦信号的光源，一个将泵浦信号分成第一泵浦部分和第二泵浦部分的光分束器。而且，泵浦器包括一延迟装置，这一装置使第一泵浦部分从光分束器到光混合器的传输距离比第二泵浦部分传输距离更远，及一个将第一泵浦部分和第二泵浦部分混合成消偏振泵浦光的光束混合器

在一实施例中，延迟装置是一段光纤，使第一泵浦部分从光分束器到光混合器的传输距离比第二泵浦部分传输距离更远。光纤的长度比泵浦信号的相干长度更长。泵浦也可以采用两个光源，将两个偏振泵浦信号分别输入分束器的输入端口。在另一实施例中，该系统还包括至少一个掺铒光纤放大器。

通过下面的描述和所附的权利要求书并结合相关附图，本发明的其它目的，优势和特点就显而易见了。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的示意图，其中一个3dB分束器与一个偏振光束混合器一起使用；

图2是图1的实施例的一个变体的示意图，其中采用了多个光源；

图3是本发明的一个实施例的示意图，其中一个再流通环(recirculation loop)与偏振光束混合器一起使用；

图4是本发明的一个实施例的示意图，其中一个3dB分束器与另一个3dB的耦合器一起形成一个双输出光源；

图5是使用双输出消偏振光源的一种应用实例的示意图；

图6是根据本发明的一种采用带有消偏振泵浦光的泵浦光源的喇曼放大器的单跨度传输系统的示意图；

图7是本发明的喇曼泵浦光源的特性曲线图，其纵轴表示偏振相关增益，横轴表示平均喇曼增益；

图8的曲线表示在图6所示的传输系统中，维持一定的误码率时所能增加的间隔损耗量，其中纵轴表示间隔损耗的增长，横轴表示增益；及

图9的曲线表示本发明的泵浦源中泵浦的偏振度，其中纵轴表示误码率，横轴表示时间。

具体实施方式

下列有关本发明的采用带有消偏振泵浦光源的喇曼放大器的光学传输系统的实施例的讨论仅仅只是其中的示例，并不意在限制本发明的范围，应用或使用。

图1是根据本发明的用于喇曼放大器的消偏振光泵浦10的一个实施例，该消偏振光泵浦包括一个光泵浦源12，如半导体激光器。光源12有一个偏振输出并被标为P1。光源12可以是经过光栅稳定并工作在″相干破坏″条件下。也就是说，来自于光源12的光的波长最好是得到很好的控制，并且有一个相对较短的相干长。光源12的相干长最好短于1米，且其纵模的线宽在1千兆赫或更宽。光源12是线性偏振的，其偏振方向与保偏光纤16的偏振轴之一一致。例如，来自光源12的光输出可能会被沿着光纤16的所谓的“快轴”耦合，或者光纤16的所谓的“慢轴”被耦合。

保偏光纤16被连接到一个保偏3dB分束器20上。这种分束器在现有技术中已为人所熟悉，它可以是由两根熔融保偏光纤组成的熔融光纤分束器/耦合器。熔融光纤分束器20是一种″50/50″类型的分束器，它将来自光纤16的光分成两部分，并将一部分的光耦合进输出光纤22和24，这两根光纤也都是保偏光纤。这样，每根输出光纤22和24传输约50％的来自光纤16的光。在另一个实施例中，分束器20可以用微光学元件，其含有一个或多个透镜(如自聚焦透镜)以便将来自光纤16的光准直到分束器上，然后再将两半部分的光重新距焦进入各自的输出光纤22和24。在这一实施例中，最好采用“微型光学元件”，因为这样分束器20就可以装入一个单一小壳里。

经过保偏分束器20后，光纤22和24的每一根都包括大约50％的输入到分束器20的光。输出光纤22和24被融接到一个保偏混合器30(PBC)的保偏输入光纤26和28上。光纤22和26的偏振轴相互成0度或90度。也就是说，光纤22的快轴与光纤26的快轴对准，或光纤22的快轴与光纤26的慢轴对准，以使来自光源12传输经过光纤22并耦合到光纤26的光从PBC30的一根输出光纤32出射。

同样地，光纤24和28的偏振轴也适当地相互对应，这样来自光源12传输经过光纤24并被耦合到光纤28的光也会从PBC30的输出光纤32出射，但其偏振态与源于光纤22和26的光相互正交。例如，光纤22和26的偏振轴可以是在同一角度上，而光纤24和28的偏振轴则互为90度。业内人士可以看出，定位好光纤22和26的偏振轴及光纤24和28的偏振轴，以使来自光源12的所有的光都从PBC30的一根输出光纤34出射也会有同等的效果。

输入光纤26和28的光被耦合到PBC30中。为了使两个分开的光束所经过的光路存在光程差，光纤22和26的总长与光纤24及28的总长完全不等。所设置的光程差比泵浦光源12的相干长度更长。这就防止了光束在PBC30中的任何干扰。在一个实施例中，PBC30是一个将两个偏振态的光能量输入通过光纤26和28混合起来的现有光器件。它可以是一个将来自光纤26和28的两种偏振模耦合进入输出光纤32的熔融光纤器件。输出光纤34只接收耦合到PBC30中的一小部分的光，并被称为“幻象端(ghost port)”。PCB30从功率上有效地将出射于分束器20两束光重新混合。这样，出射于PBC30的光功率与来自泵浦源12的功率基本相等(不考虑熔接损耗和插损)。不过，光功率已被分成相位不相关而且偏振正交的两半。这样，在光纤32中产生的输出光就基本上是非偏振的。

在一些条件下，上述的泵浦10可能对光反馈很敏感。在这种情况下，最好在PBC30的输出光纤32处采用光隔离器23，如图所示。这种光隔离器在现有技术中已为众所周知，并且被广泛地应用于其它光学系统中。在图1中，隔离器23以虚线框表达，说明这是一个可选元件。

图2是图1的实施例的一个变体。图2所示的泵浦与图1中的泵浦10相比，除了第二个泵浦光源14被耦合进保偏3dB分束器20的第二根输入光纤18外，基本上相同。由分束器/耦合器20提供的分束，除了分别来自光源12和14而不是仅仅来自光源12的光被分到光纤22和24外，与图1的相同。这样，光纤22和24分别含有来自光源12和14的各约一半的光。剩余的泵浦与图1中的工作方式相同，由光纤22和26组成的光路与由光纤24和28组成的光路间存在光程差，在PBC30中结合两种偏振模式。这样，光纤32上的输出就再次被消去偏振而且输出功率有效的增加了一倍，这是由于这里采用了两个泵浦源12和14而不只是仅仅一个。值得注意的是，泵浦源12和14所出射的光不必在同一频率上，只要他们的波长在3dB分束器20和PBC30的工作波长范围内就行。实际上，用具有不同波长的光源更好，这样可以提供有多种波长的消偏振输出。这种器件对喇曼增益介质的泵浦尤其有用。如图1一样，在光纤32中的隔离器用虚线表示，以示如果需要此隔离器可以与泵浦一起使用。

图3是采用具有线性偏振输出的泵浦光源12的本发明的另一实施例。在此实施例中，光源12将光耦合进入连接到PBC38的保偏光纤36中。PBC38与PBC30有着相同的构造。不过，在图3的实施例中，光被耦合进入光纤36，以使它的偏振面相对于光纤36的偏振轴有一个角度。这一角度设在45度左右，不过，如下面所讨论，具体的角度是通过监控系统输出的优化程序来决定的。

沿着光纤36的快轴和慢轴的光被PBC38分开，并从不同的端口出射。例如，沿着光纤36的快轴传输的光将会从保偏光纤40中出射，而沿着光纤36慢轴传输的光将会从保偏光纤42中出射。当然，业内人士将会认识到，本发明也可以简单地让在光纤36的快轴上的光从光纤42中出射，而慢轴上的光从光纤40中出射。被耦合到光纤42的光被再传输回到PBC38的第二个输入光纤44。沿着光纤42的同一偏振轴传输的光进入输入光纤44，被导入输出光纤40。并在此与原先的沿着光纤36的另一偏振轴传输的光混合在一起，并被直接从光纤36耦合到光纤40。光纤42最好有足够的长度，以使直接从光纤36传输到光纤40的光路与传输经过光纤42的光路之间的光程差比光源12的相干长度更长。这样，当两束光在输出光纤40被耦合到一起时，它们间的相位相干减到最小。

在图3的实施例中，PBC38与前面的实施例可以是相同的构造，也就是说，它可以是熔融光纤类型或微型光学类。为了使光纤40的消偏振输出最大，最好平衡沿着光纤40的两偏振轴的光的分布。当来自光源12的光的偏振平面与输入光纤36的偏振轴成45度角时，两偏振态的最初分布基本上相等。不过，其中的一个偏振态被耦合经过光纤42并再次经过PBC38。因此，它将比另一偏振态会有更多的损耗。如果不进行调整，在输出光纤40内会导致两个偏振态的其中之一有一个较低的相对强度。因此，最好是在制造该器件的过程中平衡这一输出。

在调整光纤36相对于光源12的角度方位时，可以监控输出的偏振度(DOP)。在来自光纤40的光的偏振度接近最小值时，可以在提供最小偏振度输出的这个相对角度位置将光源12和光纤36永久的熔接在一起。能够用于此目的的监控器是现有技术，可用在本发明中。同前面的实施例一样，隔离器23在输出光纤40中用虚线表示，说明如果需要它可以与光源一起使用。

图4所描述的是一个与图1和图2中的实施例相似的双光泵浦25。实际上，泵浦25的第一部分与前面所述的实施例中的相同，其中保偏3dB分束器20通过保偏光纤16来接收来自光源12的光能。如图2中的实施例所示，分束器20也可以通过保偏输入光纤18来接收来自光源14的输入光能，虽然这只是一种可选择的方式。根据是否有一个或两个输入光源，保偏光纤22和24将传输与上述的图1或图2的实施例中相同的光束。

与前面的实施例一样，在被耦合到保偏3dB耦合器31之前，两条光路中的一条光路的偏振轴相对另一光路被旋转了一定的角度。光纤22和24的输出被耦合到耦合器31的输入光纤27和29中。耦合器31与分束器20可以是相同类型的器件，但它被称为耦合器是因为它的一个主要功能是用来将沿着光纤27和29输入光耦合在一起。混合后的光则以约为对半的比例分到输出光纤33和35。光纤29的偏振轴的角度方向与光纤24的偏振轴的角度方向可以为90度角，而光纤27的偏振轴的角度方向则与光纤22的偏振轴的角度方向相同。这样，在光纤22和24中的不同光成分处于同一相对偏振态上，而当耦合到耦合器31中时，则互为90度。

与前述的实施例一样，给分束器20的两根输出光纤22和24的其中一根提供光路延迟。通过将光纤24和29画得比光纤22和27更长来表示该延迟。实际的长度差比画的要长得多，以使总的光路延迟比光源12和14的任意一个的相干长度还长。不过，所有的光能量并不是都沿着耦合器31的输出光纤33或35中的一根输出的，而是被分到光纤33和35。也就是说，会在光纤33和35中找到分别来自输入光纤27和29的光。由于两条光路之一被延迟，在输出光路33和35中的两个信号都被有效地相位非相干。这样，就产生了两个消偏振的输出。

大家注意，在图4中有一用虚线所示的光源14。这说明这一光源是可选的，并且即使只有一个输入光源，仍然可以得到两束消偏振的输出光。不过，通过使用第二个光源，两信号的输出功率就会增加一倍。再者，用两个具有稍微不同中心波长的光源，可以是每个输出信号的带宽变得更宽，在被用作光泵浦时可以更好。与前述实施例一样，在每个输出光纤33和35中以虚线所示的隔离器23表示如需要可以与光源一起使用。

图5所示的是双输出消偏振泵浦25的一种可能的应用。泵浦25有两个光输出，每个都被有效地消去偏振。泵浦光源25用在包括了用来转换光电信号的接收器/发射器50的光再生设备。这种器件在现有技术中已为大家所知，其它电路元件也可以用在用来进行信号调控或者其它目的的光再生设备上。信号沿着光传输网52来到光再生设备并沿着输出光传输网54的输出。

为了在输入和输出传输网上放大信号功率，来自泵浦25的两束输出被分别耦合到传输网52和54。来自泵浦25的第一输出通过一个波分复用器(WDM)56被耦合到传输网52上。来自泵浦25的此输出的光与输入信号反向传输并通过激励喇曼散射提供分布式光增益。如前所述，来自光源的光的消偏振特点尤其适合喇曼放大。同样，来自泵浦25的另一输出通过波分复用器58被耦合到传输网54。来自此输出的光与来自接收器/发射器50的输出信号同向传输，并给该信号输出提供分布式光增益。同样，来自光源的光的消偏振特点尤其适合喇曼放大。熟悉此行业的人都知道，泵浦光源25，接收器/发射器50以及波分复用器56和58一般都是再生设备的一部分。当然，这里提到的只是泵浦源25的一个应用例，还可以有其它用法。

图6为根据本发明一实施例的，包括一个用于喇曼放大器64的喇曼泵浦源62的一种光学传输系统60的方块图。在该实施例中，系统60为5信道，100GHz间隔的单跨度传输系统。不过，这只是一个非限定性的例子，下述讨论适合任何其它的光学传输系统。正如下面将要讨论的，喇曼源62采用上述各种的消偏振泵浦以提供非偏振泵浦光，减少放大器64中的偏振相关增益。在一实施例中，泵浦源62是一种在1455nm波长下工作的低偏振度半导体喇曼泵浦激光器，它能在1000mA的驱动电流下生成大约200mW的功率。

系统60包括5个间隔为100GHz的光栅分布反馈(DFB)激光器68，以在5个信道70的每一个中生成一个利用传输数据调制的光信号。来自光栅分布反馈激光器68的光信号被送到一个偏振控制器72以给光信号提供保偏性能。每个激光器68都分别受偏振控制器72控制，以确保调制器的消光比在每一信道70都达到最大。每一信道70还可以包括一个光栅(在图中没有标出)，此给光信号的所需波长提供波长控制。

接着，每个信道70中的偏振控制的光信号被传入复用器74，以将所有信道70的光信号传入一个由两根50km长的光纤84和86组成的单传输光纤78。在本实施例中，发射进入光纤84和86之间的每个信道70的功率大约为3.3dBm。光纤78上的光信号被发送到马赫-曾尔德(MZ)调制器80中，该调制器将数据调制到各种信道上。在一个实施例中，每个信道70都由调制器80以10.66Gb/s的速率调制，其中调制器80是一个铌酸锂(LiNbO₃)调制器。

一个可变光衰减器(VOA)88将光纤84和86分开。随着喇曼泵浦功率的增加衰减器的衰减也增加，以模拟更长的间隔跨度。

掺铒光纤放大器(EDFAs)92和94沿着光纤78以一定的距离放置。正如业内人士所熟悉和以上所述，掺铒光纤放大器给所需要的传输波长提供光学放大。掺铒光纤放大器被广泛应用，这是因为铒原子可以在一个相对宽的波长范围如1525-1620nm内提供放大。掺铒光纤放大器92或94内的掺铒光纤被一个有一定的激励频率如980nm或1480nm的泵浦激光器泵浦。掺铒光纤放大器92和94也可包括一个增益平坦滤波器(GFF)。正如业内人士所熟悉，增益平坦滤波器给受到最大增益的光的波长提供衰减，这样，放大器的增益在整个放大光谱上就基本上一样。

光纤78在系统60的接收端被耦合到解复用器96中去。解复用器96将每个信道70解复用到一个分离的输出信道98，正如业内人士所熟悉，每个信道98包括一个合适的接收器100或检测器，用来将光信号上的数据分开。

在一个喇曼放大器中，偏振相关增益的大小取决于系统中总的喇曼增益。这样，随着增益的增加，偏振相关增益的大小就是衡量泵浦源是否有足够的低偏振度的一个好方法。这里的偏振相关增益指的是当信号偏振态扫过波尔松(Poincare)球时，信号读值的最大值和最小值之间的差。在这一测法中，采用一个单信道和一个自动偏振控制器对信号偏振态进行系统的扫描。在一个实施例中，跨度间的偏振相关损耗(PDL)大约为0.04dB。随着喇曼增益的增长，偏振相关增益的最大值大约为0.10dB。偏振度比较稳定并且也足够低，而是偏振相关增益在系统设计的误差范围内。图7的曲线纵轴表示偏振相关增益，横轴上用曲线104表示平均喇曼增益。右轴上表示在相同泵浦功率设置下的泵浦偏振度的变化，并用曲线106表示。

通过增加喇曼泵浦功率以及测量在接收器处维持一个固定的10-10的误码率(BER)时能够插入间隔中的衰减量的多少可以得出同向传输喇曼增益的系统效益。图8的曲线的纵轴表示跨度损耗的增加量，横轴表示由此引起的增益。

总的来说，因为许多因素，增加的损耗可以小于最大值。这些因素包括(1)导入系统中的喇曼自发发射(ASE)；(2)随着信道功率的增加而增加的四波混合；(3)泵浦调制引起的串扰；及(4)来自双倍瑞利散射的影响。

在同向传输的喇曼放大结构中，泵浦的偏振度在时间上稳定对于系统性能来说非常重要，这样可以使误码率不随偏振相关增益的影响而发生变化。系统60的误码率性能要经过一个半小时才能测出，并且发现它的变化很小。图9的曲线的纵轴表示误码率，横轴表示时间，该曲线表示误码率和泵浦偏振度的随时变化。可变光衰减器88经过调节以获得3×10^-10的误码率。值得注意的是，在进行这些测量期间，用一个放在前端放大器之后自动偏振控制器，特意将信号偏振态扫描经过波尔松球。

前面的讨论只是对本发明的一些实施例的举例说明。熟悉此技术的人士可以从本讨论，以及附图和权利要求书很容易的发现，在不脱离下面权利要求书所述的本发明的宗旨和范围内，可以对装置进行许多改变，改良和修改。

Claims (15)

1.一种用来传输光信号的光学传输系统，包括：

一种用来传输信号的传输光纤；及

一个被耦合到该光纤中并放大在其中传播的信号的喇曼放大器，该喇曼放大器包含一个将消偏振的泵浦光导入光纤的光泵浦源，该泵浦源包括至少一个生成偏振光泵浦信号的光源，一个将来自光源的光泵浦信号分成第一泵浦部分和第二泵浦部分的光分束器，将第一泵浦部分对第二泵浦部分相对延迟的一个延迟装置，和一个接收被延迟的第一泵浦部分和第二泵浦部分，并将此二种泵浦部分混合起来以形成消偏振泵浦光的光混合器，其中泵浦光在至少两个相互垂直的偏振态内有光能，以消除泵浦光的偏振。

2.根据权利要求1所述的系统，其中光分束器是一个具有保偏输入端和至少两个输出端的保偏3dB分束器。

3.根据权利要求1所述的系统，其中延迟装置是一根长度比泵浦信号的相干长度更长的光纤，以使第一光束部分从分束器到混合器的传输比第二光束部分更远。

4.根据权利要求1所述的系统，其中光分束器和光混合器是同一个光学器件的一部分，该分束器和混合器在一个输入端接收泵浦信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其中延迟装置包含一个被耦合到分束器及混合器的另一个输入端和一个输出端的保偏光纤的光纤环。

6.根据权利要求1所述的系统，其中至少一种光源具有两个光源，并且光分束器接收和分离来自这两个光源的偏振光泵浦信号。

7.根据权利要求6所述的系统，其中两种光源具有不同的中心频率。

8.根据权利要求1所述的系统，其中光源工作在相干破坏条件下。

9.根据权利要求2所述的系统，其中光混合器是一个保偏的3dB耦合器，该耦合器在两个输出端提供相等的光输出强度，并包括至少两个输出端其中每个输出端包括在至少两个正交的偏振态具有光能的泵浦光，以消除泵浦光的偏振。

10.根据权利要求9所述的系统，其中输出被耦合到传输光纤，使得相对于光信号的传播方向，泵浦光在光纤内以同向传输及反向传输。

11.根据权利要求1所述的系统，还包括被耦合到光纤上的至少一个掺铒光纤放大器，该掺铒光纤放大器用来放大光信号。

12.根据权利要求1所述的系统，还包括一个复用器，该复用器响应多个光输入信号，并将光输入信号复用到光纤上。

13.根据权利要求12所述的系统，还包括一个解复用器，该解复用器将光纤上的光信号解复用到多个输出信道。

14.一种在光纤网上用来传输光信号的光传输系统，该系统包括：

多个输入信道，每个输入信道包含一个用来生成光信号的激光器，和一个用来控制光信号的偏振的偏振控制器；

一个对多个输入信道内的光信号起响应的复用器，该复用器将多个光信号复用到一个单输出上；

一根耦合到复用器的输出端并接收多个光信号的单段光纤；

一个用来向光纤内导入消偏振的泵浦光的泵浦源，该泵浦源包含至少一个生成偏振泵浦信号的光源，一个将来自光源的泵浦信号分成第一泵浦部分和第二泵浦部分的分束器，一个将第一泵浦部分相对于第二泵浦部分进行延迟的延迟装置，和一个用来接收延迟的第一泵浦部分和第二泵浦部分并将第一泵浦部分和第二泵浦部分混合起来形成泵浦光的光混合器，其中泵浦光在至少两个正交偏振态内有光能，以此消除泵浦光的偏振；

一个耦合到光纤并接收光纤上的多个光信号的解复用器，该解复用器将多个光信号解复用进多个输出端；及

耦合到解复用器输出端的多个输出信道，每个输出信道均包含一个接收器。

15.根据权利要求14所述的系统，其中泵浦源与喇曼放大器有关，该喇曼放大器放大在光纤内的光信号。

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