基于高非線性光纖的增益譜平坦拉曼光纖放大器研究

鞏稼民 ，趙 云，冷 斌

(1.西安郵電大學 電子工程學院，陜西 西安 710121；2.西安郵電大學 通信與信息工程學院，陜西 西安 710121)

引言

在信息技術和光通信發展的當今時代，全光放大器由于其不需光電轉換成為數據傳輸的首選方案。而拉曼光纖放大器(Raman fiber amplifier,RFA)由于其響應時間快、飽和輸出功率大、噪聲指數低、無需特別的傳輸媒質、易于耦合等優點[1-2]被廣泛應用于光纖通信系統中。與傳統摻雜光纖放大器中通過摻雜粒子的受激輻射獲得增益不同，拉曼光纖放大器(RFA)是通過光纖中分子的受激拉曼散射(SRS)效應獲得增益[3]。而作為全光放大器，RFA的增益及輸出光功率的平坦度成為了衡量光纖放大器的重要指標，為了使RFA獲得更高的增益和更好的增益平坦度， 研究者們主要采用了以下4種方法：1)合理安排泵浦源從而獲得較高增益和較寬的平坦增益譜[4]；2) 用啁啾布拉格光纖光柵作為增益平坦濾波器[5]，從而達到對增益的補償；3) RFA與摻鉺光纖放大器(EDFA)混合使用[6-7]；4) 利用級聯光纖的方法來進行增益互補[8-9]。這些方法各有優缺點，如成本高、結構復雜、增益較小、平坦度較低等。近年來，由于硫系光纖其擁有比石英光纖高的拉曼增益[10]為人們所關注，因此利用硫系光纖作為拉曼增益介質的RFA就應運而生。本文提出一種以高非線性光纖為增益介質的新型拉曼光纖放大器，通過對該種非線性光纖的拉曼增益譜上升沿和下降沿采用線性擬合，簡化光纖拉曼放大器模型，實現了多路波分復用信號的高增益平坦化輸出。……