[发明专利]用于全光缓存器的高功率光纤布里渊放大器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种光通讯技术领域的装置，具体是一种用于全光缓存器的高功率光纤布里渊放大器。

背景技术

随着未来因特网数据传输带宽需求的加速增长，现在的网络由于受光电转换受电信号处理速度的限制，通信速率难以进一步提高，将难以满足数据传输带宽增长的需求，发展全光网络势在必行。随着掺铒光纤放大器(EDFA)的产生和广泛应用，信号在光纤中的传输过程不再需要光电转换，已实现全光化。而且随着密集波分复用系统(DWDM)技术的成熟主干网的容量和通讯速率也不断提升。但是，发展全光网络的瓶颈目前在于缺少应用在光网络节点的全光路由器。目前在光节点进行的信息处理，例如光分插复用(OADM)、光交叉连接(OXC)都是在交换的过程是以光的形式存在的，而控制部分是通过电路或者机械的形式实现的，并非真正的全光网络。而光路由器的关键部件就是光缓存器。近两年的研究表明光纤布里渊放大器(FBA)可以实现光缓存功能。而以往的光纤布里渊放大器都是长光纤低泵浦功率的，所得到的增益较低，由于缓存性能和放大器的增益成正比，这会导致缓存器的性能较低。

经对现有技术文献的检索发现，AT&T贝尔实验室的N.A.Olsson和P.van derZiel发表论文“Cancellation of fiber loss by semiconductor laser pumpedBrillouin amplification at 1.5 μ m(用半导体激光泵浦的布里渊放大1.5μm信号来补偿光纤损耗)”，Appl.Phys.Lett.，vol.43，NO.20，MAY 1986(1986年5月发表于美国物理联合会应用物理快报)，该文献报道了通过布里渊放大可以补偿光纤损耗，即利用非线性布里渊放大的原理，给信号光提供一定的增益，用来抵销其由于在光纤终传输产生的损耗。但是该结构的放大器采用了37.5km长的光纤，布里渊阈值只有6mw，考虑光纤损耗在内对-17dBm的信号光一共只获得了16dB的增益。而且由于其低阈值的特点，自发布里渊放大噪声相当严重，低增益高噪声，这在放大器的应用中是非常不利的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种用于全光缓存器的高功率光纤布里渊放大器，使其缩短光纤长度使布里渊阈值大大提高，可用的泵浦功率相应大大增加，而且信号不容易进入增益饱和区，可以获得较大增益和较低的噪声指数，从而解决增益低噪声高的这两个传统光纤布里渊放大器中的问题，更重要的是增益的提高还可以相应增强其做慢光缓存器时的延迟性能。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：可调谐激光器、第一掺铒光纤放大器、第一90:10耦合器、第二掺铒光纤放大器、第一可调衰减器、第二90:10耦合器、光谱分析仪(OSA)、光纤布里渊环形激光器、第二可调衰减器、第一单模光纤，可调谐激光器与第一掺铒光纤放大器输入端相连，然后第一掺铒光纤放大器输出端与第一90:10耦合器输入端相连，并经第一90:10耦合器分为两路：一路为第一90:10耦合器的10％端与第二掺铒光纤放大器输入端相连，第二掺铒光纤放大器输出端与第一可调衰减器一端相连，第一可调衰减器另一端与第二90:10耦合器的90％端相连，第二90:10耦合器的公共端与第一单模光纤一端相连；另外一路是第一90:10耦合器的90％端与光纤布里渊环形激光器输入端相连，光纤布里渊环形激光器的输出端经过第二可调衰减器与第一单模光纤一端相连，第一单模光纤另一端与第二90:10耦合器的输入端相连，第二90:10耦合器的10％端与光谱分析仪相连。

所述光纤布里渊环形激光器，包括：环行器、偏振控制器、第二单模光纤、第一光隔离器、第二光隔离器、第三掺铒光纤放大器、第三90:10耦合器，环行器有三个端口，其中环行器的一个端口与第一90:10耦合器的90％端相连，环行器的另一个端口与偏振控制器一端相连，偏振控制器另一端与第二单模光纤相连，光环行器的第三个端口与第一光隔离器的一个端口相连，第一光隔离器的另一个端口与第三掺铒光纤放大器输入端相连，第三掺铒光纤放大器输出端与第三90:10耦合器的公共端相连，第三90:10耦合器的90％端口与第二光隔离器的一个端口相连，第二光隔离器的另一个端口与第二单模光纤相连，第三90:10耦合器的10％端与第二可调衰减器相连。

所述第一单模光纤，其长度为100m-5000m，长度越短，泵浦功率越高。