喇曼光纤放大器的设计考虑及其实验

　　一． 概述

　　 随着10G DWDM长距离传输系统的大量应用和40G技术的日趋成熟，喇曼光纤放大器的重要性日渐显露，并逐步进入商用。喇曼光纤放大器是实现高速、大容量、长距离光纤传输系统的关键技术之一。

　　 分布式喇曼光纤放大器与EDFA相比，有很多不同点，如表一所示：

　　 表一. Raman光放大器与EDFA的比较

　　 主要的应用领域:

　　 (1) 结合现有EDFA，用于高速、大容量、长距离光纤传输系统；

　　 (2) 对现有TDM系统和DWDM系统升级；

　　 (3) 与色散补偿光纤一起使用，进一步提高高速(10Gb/s以上速率)光传输系统的性能。

　　 二． 喇曼光纤放大器的设计及需要考虑的问题

　　 喇曼光纤放大器的核心是喇曼泵浦源，目前商用产品基本上采用高功率LD激光器结合相关合波器件的方案，如图1所示。

　　 图1 喇曼泵浦模块的光路结构

　　 喇曼泵浦模块在产品设计时，需要充分考虑影响系统性能的各个因素，主要包括：

　　 （1） 喇曼泵浦源的波长优化(喇曼增益平坦度的控制,喇曼增益斜率的控制)。

　　 （2） 泵浦之间的四波混频(FWM)效应及其对系统影响的克服。

　　 （3） 低偏振度喇曼泵浦源的实现。

　　 （4） 系统线路使用时的安全问题。

　　 （5） 喇曼泵浦模块的功耗等。

　　 ¨ 喇曼泵浦源的波长优化

　　 1) 增益平坦度的控制

　　 喇曼光纤放大器特点之一是通过多波长泵浦实现增益平坦，并要求选择的泵浦波长与所要放大的波长范围相对应。但是采用的波长太多会降低喇曼泵浦源的利用效率，并且给泵浦合波带来不便；采用的波长太少会使增益平坦性能降低，进而会影响系统性能。这就是所说的喇曼泵浦源的波长优化的问题。