[实用新型]智能化喇曼（Raman）放大器

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤通信领域，尤其是涉及一种带宽宽并且具有自我监控和漏光保护的新型光放大器。

背景技术

光放大器技术具有对光信号进行实时、在线、宽带、高增益、低噪声、低功耗以及波长、速率和调制方式透明的直接放大功能，是新一代DWDM系统中不可缺少的关键技术。该技术既解决了衰减对光网络传输距离的限制，又开创了1550nm波段的波分复用，从而将使超高速、超大容量、超长距离的波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM)、全光传输、光孤子传输等成为现实，是光纤通信发展史上的一个划时代的里程碑。

光放大器(OA)一般由增益介质、泵浦光和输入输出耦合结构组成，可以作为前置放大器、线路放大器、功率放大器，是光纤通信中的关键部件之一。其作用就是对复用后的光信号进行光放大，以延长无中继系统或无再生系统的光缆传输距离。一个好的光放大器应具有输出功率高、放大带宽宽、噪声系数低、增益谱平坦等特性。目前光放大器形式主要有三种：1)利用激光二极管(LD)制作的半导体光放大器(SOA)；2)利用掺稀土光纤制作的光纤放大器，其中以掺铒光纤放大器(EDFA)为主；3)利用常规光纤非线性效应制作的分布式光放大器，典型的是光纤喇曼放大器(FRA)。

EDFA的出现确实极大的促进了现代光通信系统的发展。但是随着现代光网络进一步发展，一方面EDFA已经不能满足现有系统对超大容量的要求，另一方面EDFA也会带来光信号信噪比的不断恶化而不能满足超长距离传输的要求。为此，必须要提出一种既要满足超宽带宽要求，又能满足超低噪声要求的新型光放大器。

光纤喇曼放大器(FRA)由于其自身固有的全波段可放大、噪声指数小等特性，成为了新一代放大器的首选。FRA是基于受激喇曼散射(SRS)机制的光放大器，此光放大技术是在近年来大功率半导体激光器研制成功后才真正走向实用的。在许多非线性介质中，SRS是非线性光学中一个很重要的非线性效应，它将一小部分入射功率由一光束转移到频率比其低的斯托克斯波上；如果一个弱信号与一个强泵浦光波同时在光纤中传输，并且弱信号波长位于泵浦光波的喇曼增益谱带宽之内，则此弱信号可被该光纤放大。

FRA具有带宽宽、增益高、噪声低、串扰小、温度稳定性好等特点，因此与常规EDFA混合使用时，可大大降低系统的噪声系数，增加传输距离；FRA的增益介质为光纤，因此与光纤系统有良好的兼容性，可制成分立式或分布式放大器，分布式FRA具有在线放大、延长传输距离、实现长距离无中继传输和远程泵浦的功能，尤其是适用于海底光缆通信等不方便设立中继器的场合；由于放大是沿着光纤分布作用而不是集中作用，所以输入光纤的光功率大为减少，从而非线性效应，尤其是四波混频效应大大减少，因此适用于大容量DWDM系统。FRA不足之处在于需要特大功率的泵浦激光器，且一个泵浦的FRA增益带宽较窄。

发明内容

密集波分复用系统(DWDM)的速率和带宽不断提升，以10G速率为基础的DWDM系统必然成为主流的光传输系统。喇曼放大器正逐步进入主流市场，但是其工程化和实用化的过程仍在完善之中。本发明通过优化其结构散热技术和通过智能化控制技术提升产品的实用性可工程化应用范围，如温度范围和操作简易化。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种智能化喇曼(Raman)放大器，包括散热盒和智能控制模块，所述智能控制模块包括泵浦激光器模块、控制驱动电路模块和电源及热备份、检测单元，所述控制驱动电路模块和电源及热备份、检测单元相连，所述泵浦激光器模块和控制驱动电路模块设置在散热盒内。

进一步，所述散热盒采用硬铝合金材料制成。

进一步，所述散热盒设有若干条散热筋。

通过上述技术方案来增加散热面积。

进一步，所述散热盒前后侧面设置有风扇安装孔。

进一步，所述散热盒前侧面的风扇安装孔为进风口，后侧面的风扇安装孔为出风口。

进一步，所述进风口安装有轴流进风电扇，所述出风口安装有轴流吸风电扇。

通过风扇来对盒体内部的大功率发热元器件和电路模块进行强制对流散热。

进一步，所述泵浦激光器模块上设置有散热铜片，再通过风扇的强制吹吸，可保证其发出的热量快速导出。

此结构中的风道上分别安装了内部最易发热的大功率泵浦激光器和驱动电路模块，通过优化Raman放大器模块的风道对流结构，加速泵浦部分散热片的对流热交换的速度，同时通过对散热片的流体力学的设计，使得散热效果增加了30％。