光纤Raman放大器的偏振依赖性与解决方案

　　图1光纤中的几个典型窗口

　　二、Raman放大器基本原理和特点

　　受激Raman散射（SRS）是光纤中的一个非常重要的光学现象，它是入射的光子与介质分子振动的声子相互作用的结果，如图2 所示，入射光子(常作为泵浦光)经过分子的散射作用成为另一个低频(Stocks)光子， 同时其余能量转移给声子，分子完成了振动态之间的跃迁。当一束信号光和一个强泵浦光在光纤中同时传输时，如果信号光的波长位于泵浦光波长的Raman增益谱宽之内，就会由于光纤中SRS效应而被放大，利用这种机理制成的光纤放大器即是我们所说的光纤Raman放大器（Fiber Raman Amplifier），或称FRA。

　　图2　Raman放大原理示意图

　　受激Raman散射的一个重要特征是表现出了阈值行为，只有当泵浦功率超过某一阈值时，才能利用SRS使信号光得到放大。图3是Raman放大器典型的增益曲线。Raman放大器是利用传输光纤本身作增益介质，并具有很宽的增益谱和较低的等效噪声指数，还可以通过调整各个泵浦的功率来动态调整信号增益平坦度。理论上只要有合适的Raman泵浦源，就可以对光纤窗口内任一波长的信号进行放大。

　　图3　相对泵浦波长偏移的典型Raman增益曲线

　　三、Raman放大器偏振依赖性问题

　　Raman放大器的重要特性就是放大强烈依赖泵浦光和信号光的偏振方向。典型特性如图4所示。当泵浦光和信号光的偏振面平行时，增益最大；当泵浦光和信号光的偏振面垂直时，几乎不能产生增益。