[发明专利]一种带差损探测的拉曼光纤放大器及其光纤差损探测方法

说明书

本发明提供一种带差损探测的拉曼光纤放大器及其光纤差损探测方法，其带差损的拉曼光纤放大器的结构包括:第一WDM、第一耦合器、第一探测器、第二探测器、隔离器、泵浦和CPU；其中，CPU发送电脉冲至泵浦，泵浦将电脉冲转换为光脉冲后输出，光脉冲经过隔离器、第一耦合器、第一WDM后输出至主光路；反向瑞丽散射光经过第一WDM、第一耦合器、第二探测器后由CPU接收；通过光纤差损探测方法，对传输光纤上的差损归一化处理，从而精确的进行增益控制；并且可以用于激光安全防护。

技术领域

本发明涉及一种拉曼光纤放大器，尤其是关于一种带差损探测的拉曼光纤放大器及其光纤差损探测方法。

背景技术

受激拉曼散射(SRS)是光纤中的一种非线性现象，其将一小部分入射光功率转移到频率比其低的斯托克斯波上；如果一个弱信号与一强泵浦光波同时在光纤中传输，并使弱信号波长置于泵浦光的拉曼增益带宽内，弱信号光就可以得到放大，这种基于受激拉曼散射机制的光放大器即称为光纤拉曼放大器(FRA)。

对于分布式拉曼光纤放大器，一般通过定标增益和信号工作带宽外的某段波长内的自发辐射放大光功率来控制增益。如果传输光纤和拉曼光纤放大器之间存在较大的接头损耗，就会影响到自发辐射光功率和增益之间的定标关系，从而造成较大的增益误差，因此有效的探测传输光纤差损分布是拉曼光纤放大器增益控制的重要部分。

专利CN203859384U中阐述了一种带光时域反射探测技术的拉曼光纤放大器，其中泵浦作为光时域反射探测技术光源。但是，这种方法的局限性包括两点：第一点：环形器需要承受的功率非常高，如使用的4泵拉曼放大器，那么环形器需要承受的功率达到2瓦，如此高的功率会造成环形器失效率增加或者成本增加；第二点：环形器差损比较大(大于1.2dB)，会造成泵浦功率的巨大浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种带差损探测的拉曼光纤放大器及其光纤差损探测方法，用于探测沿传输光纤的差损分布，然后计算归一化差损，最后根据归一化差损进行精确的增益控制。

本发明的另一目的为，能够在拉曼光纤激光器开启之前探测传输光纤的差损和反射是否正常，线路是否断裂，连接器端面是否良好，防止烧毁光纤连接器的端面和保护工程人员。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：一种带差损探测的拉曼光纤放大器及其光纤差损探测方法，其带差损的拉曼光纤放大器的结构包括:第一WDM、第一耦合器、第一探测器、第二探测器、隔离器、泵浦和CPU；其中，沿正向主光路包括泵浦、隔离器、第一耦合器、第一WDM；反向瑞利散射光路包括第一WDM、第一耦合器、第二探测器；其中，CPU发送电脉冲至泵浦，泵浦将电脉冲转换为光脉冲后输出，光脉冲经过隔离器、第一耦合器、第一WDM后输出至主光路；反向瑞丽散射光经过第一WDM、第一耦合器、第二探测器后由CPU接收。

其中，优选实施方式为：泵浦发送脉冲序列。

其中，优选实施方式为：第一耦合器的分光比为5％。

其中，优选实施方式为：第一WDM为信号光和泵浦光的合波器，把拉曼光纤放大器的泵浦光耦合进主光路。

其中，优选实施方式为：第一探测器探测泵浦的光功率；第二探测器探测反向泵浦光功率。

本发明提供另一技术方案如下：一种带差损探测的拉曼光纤放大器及其光纤差损探测方法，其带差损的拉曼光纤放大器的结构包括:第一WDM、第一耦合器、第一探测器、第二探测器、IPBCD、泵浦、第二泵浦和CPU；其中，沿正向主光路包括泵浦、第二泵浦、IPBCD、第一耦合器、第一WDM；反向瑞利散射光路包括第一WDM、第一耦合器、第二探测器；其中，CPU发送电脉冲至泵浦、第二泵浦，泵浦、第二泵浦将电脉冲转换为光脉冲后输出，光脉冲经过IPBCD、第一耦合器、第一WDM后输出至主光路；反向瑞丽散射光经过第一WDM、第一耦合器、第二探测器后由CPU接收。