CN1501598A - 一种多波长单跨长距离传输方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种涉及多路复用系统的多波长单跨长距离传输方法和系统，其特征在于：在多波长传输链路的单跨段中采用遥泵放大器和拉曼放大器，有关遥泵放大器和拉曼放大器的泵浦源放置于该单跨段的信宿端或信源端；所述的拉曼放大器的泵浦源采用对于遥泵放大器增益较小的信号波长对应的泵浦波长，根据拉曼增益与波长差的关系，选择对于所述的信号波长增益较大的泵浦波长，所述的波长差为信号波长与泵浦源的泵浦波长之差；所述的遥泵放大器可采用同向泵浦。反向泵浦或双向泵浦方式，本发明成本低。增益高而且性能好。
Description
技术领域
本发明涉及多路复用系统，尤其涉及一种多波长单跨长距离传输方法和系统。
背景技术
在海底传输或陆地上的特殊应用场合，由于自然条件限制，无法在传输链路中建立有源中继及监控系统；或者使用有源中继后的运营和维护费用让运营商无法承受，这时就必须要增大多波长单跨传输跨距。目前在单跨长距离传输系统中，主要采用有拉曼放大技术，即在信宿端(信宿指下一级中继或接收端)反向耦合泵浦光或在信源端(信源端可指前一级中继或发送端)同向耦合泵浦光，利用光纤的拉曼效应对信号进行放大；另一种方法是采用遥泵放大技术，即把稀土掺杂光纤放置在传输链路中，泵浦源放大信源端或信宿端，泵浦光经传输后耦合到稀土掺杂光纤对信号进行放大。
现有技术中，拉曼放大技术的缺点主要是提供的增益较小，一般只有4～11dB，不能满足更长的传输跨距要求；遥泵放大技术在提供高增益时，很难控制放大器增益平坦度，造成各信道性能差异很大，限制了传输跨距的进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增益高且性能好的多波长单跨长距离传输方法和系统。
本发明所采用的方法为：这种多波长单跨长距离传输方法，其特征在于：在多波长传输链路的单跨段中采用遥泵放大器和拉曼放大器，所述遥泵放大器和拉曼放大器的泵浦源放置于该单跨段的信宿端或信源端；
所述的拉曼放大器的第一泵浦源采用对于遥泵放大器增益较小的波长对应的泵浦波长，并根据拉曼增益与波长差的关系，选择对于所述拉曼放大器波长增益较大的泵浦波长，所述的波长差为波长与泵浦源的泵浦波长之差；
所述的拉曼放大器的泵浦源的第n个泵浦波长采用对于遥泵放大器与包括具有第1至第n-1泵浦波长的拉曼放大器的综合增益较小的波长对应的泵浦波长，根据拉曼增益与波长差的关系，选择对于所述拉曼放大器波长增益较大的泵浦波长，所述的波长差为波长与拉曼放大器泵浦源的泵浦波长之差，再根据对输出端光谱平坦度的要求调整泵浦源功率；
所述的遥泵放大器可采用同向泵浦.反向泵浦或双向泵浦方式。
这种实现上述的长距离传输方法的多波长单跨长距离传输系统，包括多波长传输链路，传输链路中的单跨段具有信源端和信宿端，其特征在于：所述的多波长传输链路的单跨段中连接至少一个遥泵放大器和一个拉曼放大器，遥泵放大器和拉曼放大器的泵浦源放置于该单跨段的信源端或信宿端；
所述的遥泵放大器包括作为泵浦源的泵浦激光器.波分复用器WDM和置于传输链路中的一段稀土掺杂光纤，泵浦源经光纤通过波分复用器WDM传输至稀土掺杂光纤对信号进行放大；
所述的遥泵放大器的泵浦源波长为1480nm；
所述的拉曼放大器包括作为泵浦源的泵浦激光器1至泵浦激光器n、波分复用器WDM和环行器，泵浦源经波分复用器WDM和环行器耦合到光纤中对信号进行放大；
所述的拉曼放大器包括作为泵浦源的泵浦激光器1至泵浦激光器n、波分复用器WDM和耦合器，泵浦源经波分复用器WDM和耦合器耦合到光纤中对信号进行放大；
所述的拉曼放大器的泵浦源波长选择范围在1400nm～1500nm。
本发明的有益效果为：在同一跨段同时采用遥泵放大器和多波长拉曼放大器，整个系统放大增益包括拉曼放大器增益和遥泵放大器增益，本发明提供了更大的增益，单跨传输跨距可进一步增大，另一方面，拉曼放大器的泵浦源采用对于遥泵放大器增益或遥泵放大器与拉曼放大器的综合增益较小波长对应的泵浦波长，根据拉曼增益与波长差的关系，选择对于这个信号波长增益较大的泵浦波长，通过调整拉曼放大器的多波长泵浦激光器的波长和功率，使信宿端各信道功率趋于相等，这样，在选择拉曼放大器的泵浦源的激光器泵浦波长时，拉曼放大器的增益可针对性地对遥泵放大器的增益形成互补，使系统在整体上获得相对平坦的增益谱，提升信道传输性能，优化多波长单跨传输性能，不需要采用预加重技术通过降低大增益信道的发送功率来优化系统，对各信道功率进行均衡，因此，本发明成本低，增益高而且性能好。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图；
图2为信源端示意图；
图3为信宿端示意图；
图4为遥泵放大器增益谱示意图；
图5为拉曼增益与波长差的关系示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
根据图1.图2和图3，本发明包括多波长传输链路，传输链路中的单跨段具有信源端1和信宿端2，所述的单跨段中连接至少一个遥泵放大器和一个拉曼放大器，遥泵放大器和拉曼放大器的泵浦源放置于该单跨段的信源端1或信宿端2。
遥泵放大器包括作为泵浦源的1480nm泵浦激光器.波分复用器WDM的置于传输链路中的一段稀土掺杂光纤，本实施例使用掺铒光纤EDF，泵浦源经光纤通过波分复用器WDM传输至掺铒光纤EDF对信号进行放大。
拉曼放大器包括作为泵浦源的泵浦激光器1至泵浦激光器n.波分复用器WDM和环行器，环行器也可用耦合器代替，使用耦合器时引入的衰减较大。泵浦源经波分复用器WDM和环行器对信号进行放大，拉曼放大器的泵浦源波长选择范围一般在1400nm～1500nm。
信源端1可以是发送端，也可是有源中继，如图2所示，包括发送模块λt1至发送模块λtn.合波器MUX.色散预补偿模块DCM和功率放大器EDFA是，发送模块λt1至发送模块λtn的信号送至合波器MUX，合波器MUX再与色散预补偿模块DCM和功率放大器EDFA依次相连；若信源端1是有源中继，则只包含色散补偿模块DCM和功率放大器EDFA。
信宿端2可以是接收端，也可以是有源中继，如图3所示，包括接收模块λr1至接收模块λrn，以及分波器DMUX，在本发明中，分波器DMUX前还连有色散补偿模块DCM和放大器Amplifiers；信宿端2可以为有源中继，则只包含色散补偿模块DCM和放大器Amplifiers。
单个遥泵放大器的典型增益谱如图4所示，上部的曲线为信道响应增益曲线，下部的曲线为相应的噪声增益曲线，当信道数目增加时，增益平坦度恶化。
在本发明中，拉曼放大器的泵浦源采用对于遥泵放大器增益较小的波长对应的泵浦波长，根据拉曼增益与波长差的关系，选择对于所述的波长增益较大的泵浦波长，所述的波长差为波长与泵浦源的泵浦波长之差，例如，对于本发明中遥泵放大器所采用的泵浦激光器，根据如图4所示的增益曲线可知，在波长λs时，对于遥泵放大器增益较小，此时波长λs约为1540nm；在选择拉曼放大器的第1个泵浦源泵浦激光器1时，根据如图5所示的拉曼增益与波长差的关系可知，当波长与该泵浦激光器1的泵浦波长之差为100nm时的增益最大，则泵浦激光器1选取1440nm时，泵浦激光器1对1540nm的信号波长λs产生的增益最大，这种选择方法有利于拉曼放大器的增益与遥泵放大器的增益形成互补，使系统在整体上获得相对平坦的信道增益。
拉曼放大器可以只采用一个泵浦激光器作为泵浦源，也可采用多个泵浦激光器作为泵浦源，如图1所示，本发明采用n个泵浦激光器作为泵浦源，同样，拉曼放大器的泵浦源的第n个泵浦波长采用对于遥泵放大器与包括具有第1至第n-1泵浦波长的拉曼放大器的综合增益较小的信号波长对应的泵浦波长，根据拉曼增益与波长差的关系，选择对于所述的信号波长增益较大的泵浦波长，所述的波长差为波长与拉曼放大器泵浦源的泵浦波长之差，例如，在选择拉曼放大器的第2个泵浦源泵浦激光器2时，可根据前述遥泵放大器所采用的1480nm泵浦激光器，以及根据计算选取的拉曼放大器的1440nm的第1个泵浦激光器1，得到相应的综合增益较小的信号波长λc，再根据拉曼增益与波长差的关系，选择对于信号波长λc增益较大的泵浦波长，从而取得泵浦激光器2的波长值；同理，照此规律直到选取第n个泵浦激光器波长，再通过调整各泵浦激光器的功率，整个系统可得到一个相对平坦的增益谱。
如图1所示，遥泵放大器采用反向泵浦方式，对于本发明而言，无论遥泵放大器采用同向泵浦或双向泵浦方式，其工作原理，结构以及工作方法与前面所述基本相同，此处不再赘述。
Claims (10)
1.一种多波长单跨长距离传输方法，其特征在于：在多波长传输链路的单跨段中采用遥泵放大器和拉曼放大器，所述遥泵放大器和拉曼放大器的泵浦源放置于该单跨段的信宿端或信源端。
2.根据权利要求1所述的多波长单跨长距离传输方法，其特征在于：所述的拉曼放大器的第一泵浦源采用对于遥泵放大器增益较小的波长对应的泵浦波长，并根据拉曼增益与波长差的关系，选择对于所述拉曼放大器波长增益较大的泵浦波长，所述的波长差为波长与泵浦源的泵浦波长之差。
3.根据权利要求2所述的多波长单跨长距离传输方法，其特征在于：所述的拉曼放大器的泵浦源的第n个泵浦波长采用对于遥泵放大器与包括具有第1至第n-1泵浦波长的拉曼放大器的综合增益较小的波长对应的泵浦波长，根据拉曼增益与波长差的关系，选择对于所述拉曼放大器波长增益较大的泵浦波长，所述的波长差为波长与拉曼放大器泵浦源的泵浦波长之差，再根据对输出端光谱平坦度的要求调整泵浦源功率。
4.根据权利要求1或2或3所述的多波长单跨长距离传输方法，其特征在于：所述的遥泵放大器可采用同向泵浦，反向泵浦或双向泵浦方式。
5.一种实现权利要求1所述的长距离传输方法的多波长单跨长距离传输系统，包括多波长传输链路，传输链路中的单跨段具有信源端1和信宿端2，其特征在于：所述的多波长传输链路的单跨段中连接至少一个遥泵放大器和一个拉曼放大器，遥泵放大器和拉曼放大器的泵浦源放置于该单跨段的信源端(1)或信宿端(2)。
6.根据权利要求5所述的多波长单跨长距离传输系统，其特征在于：所述的遥泵放大器包括作为泵浦源的泵浦激光器，波分复用器WDM和置于传输链路中的一段稀土掺杂光纤，泵浦源经光纤通过波分复用器WDM传输至稀土掺杂光纤对信号进行放大。
7.根据权利要求6所述的多波长单跨长距离传输系统，其特征在于：所述的遥泵放大器的泵浦源波长为1480nm。
8.根据权利要求5所述的多波长单跨长距离传输系统，其特征在于：所述的拉曼放大器包括作为泵浦源的泵浦激光器1至泵浦激光器n、波分复用器WDM和环行器，泵浦源经波分复用器WDM和环行器耦合到光纤中对信号进行放大。
9.根据权利要求5所述的多波长单跨长距离传输系统，其特征在于：所述的拉曼放大器包括作为泵浦源的泵浦激光器1至泵浦激光器n、波分复用器WDM和耦合器，泵浦源经波分复用器WDM和耦合器耦合到光纤中对信号进行放大。
10.根据权利要求5或8或9所述的多波长单跨长距离传输系统，其特征在于：所述的拉曼放大器的泵浦源波长选择范围在1400nm～1500nm。
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