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1、10申请公布号CN104269723A43申请公布日20150107CN104269723A21申请号201410446099822申请日20140903H01S3/067200601H01S3/10200601G02F1/3920060171申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号72发明人王子南曾佳佳饶云江74专利代理机构电子科技大学专利中心51203代理人张杨54发明名称一种分区型分布式光纤信号放大方法57摘要该发明公开了一种分区型分布式光纤信号放大方法，涉及光纤传输技术领域，特别涉及一种新型的分区型分布式光纤放大技术。信号光与二阶拉曼泵浦光一起从光。
2、纤前端输入，布里渊泵浦光与一阶拉曼泵浦光一起从光纤尾端输入，整段光纤即作为传输介质，又作为放大介质；第一段光纤和第三段光纤中的信号脉冲光主要由拉曼泵浦放大，第三段光纤不会发生受激布里渊作用，其中的布里渊泵浦光会被后向拉曼泵浦放大，布里渊泵浦能量被推送至第二段光纤，第二段光纤内的信号光主要被增益系数大得多的布里渊泵浦光放大。因此，全程光纤中的信号光均受到分布式放大，具有延长光纤传输距离，提高光纤传输信号强度的效果。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104269723ACN10426972。
3、3A1/1页21一种分区型分布式光纤信号放大方法，该方法首先将传输光纤分为三段，第二段光纤的布里渊频移与第一、三段光纤相差较大，光信号与二阶拉曼泵浦光从光纤前端同时输入第一段光纤，将布里渊泵浦光与一阶拉曼泵浦光从光纤后端输入第三段光纤，确保受激布里渊放大效应只会发生在第二段光纤中。2如权利要求1所述的一种分区型分布式光纤信号放大方法，其特征在于将信号光源产生的光信号与二阶拉曼泵浦源产生的二阶拉曼泵浦光经过波分复用器从光纤前端输入第一段光纤中；将布里渊泵浦源产生的布里渊泵浦光经过环形器隔离后与一阶拉曼泵浦源产生的一阶拉曼泵浦光一起经过波分复用器一起从光纤尾端输入第三段光纤中。权利要求书CN104。
4、269723A1/3页3一种分区型分布式光纤信号放大方法技术领域0001本发明涉及光纤传输技术领域，特别涉及一种新型的分区型分布式光纤放大技术。背景技术0002在光纤技术领域，常用的放大方式有掺铒光纤放大技术EDFA、拉曼放大技术FRA及布里渊放大技术FBA等。EDFA是基于掺铒光纤实现的一种集总放大技术，其放大波长区域恰好与单模光纤的最小损耗窗口一致，且对掺铒光纤进行激励的泵浦功率低，仅需几十毫瓦，而拉曼放大则需要051W的泵浦源进行激励，但是EDFA的输出功率不能过大，容易导致非线性效应的产生，从而影响信号的传输质量；拉曼放大作为一种基于受激拉曼散射的分布式放大技术，其放大介质就是传输光纤。
5、本身，可放大光纤中各个部位的信号光，降低了对信号光功率的要求，能有效避免一些非线性效应的产生，此外，拉曼放大有较宽的增益带宽，信号光可在很宽的范围内获得拉曼增益，但其拉曼增益系数较低，所需的拉曼泵浦功率较高，对光无源器件要求较高；布里渊放大作为基于受激布里渊散射SBS的分布式放大方式，其优点在于具有较高的布里渊增益系数高于拉曼增益系数三个数量级，所需的泵浦功率较低，噪声小，但其布里渊作用的效果受外界环境的影响，不易控制，同时具有增益带宽较窄的特点。本分区型分布式光纤信号放大方法是在基于背向布里渊放大的光时域反射计型光纤传感系统的基础上提出的，结合前向、反向拉曼放大技术，使得整个光纤中的信号光均。
6、得到分布式放大，显著地延伸了光信号的有效传输距离。发明内容0003本发明的目的针对背景技术的不足之处改进设计一种分区型分布式光纤信号放大方法，将传输光纤分为三段，分别对每一段光纤中传输的光信号进行放大，从而达到延长光纤传输距离，提高光纤传输信号强度的目的。0004本发明的技术方案是一种分区型分布式光纤信号放大方法，该方法将传输光纤分为三段，第一段光纤中采用从光纤前端输入的二阶拉曼泵浦光对信号光进行放大，第二段光纤中采用从光纤后端输入的布里渊泵浦光对信号光进行放大，第三段光纤中采用从光纤后端输入的一阶拉曼泵浦光对信号光进行放大，从而实现发明目的。因而本发明方法首先将传输光纤分为三段，第二段光纤的。
7、布里渊频移与第一、三段光纤相差较大，光信号与二阶拉曼泵浦光从光纤前端同时输入第一段光纤，将布里渊泵浦光与一阶拉曼泵浦光从光纤后端输入第三段光纤，确保受激布里渊放大效应只会发生在第二段光纤中。0005所述一种分区型分布式光纤信号放大方法，将信号光源产生的光信号与二阶拉曼泵浦源产生的二阶拉曼泵浦光经过波分复用器从光纤前端输入第一段光纤中；将布里渊泵浦源产生的布里渊泵浦光经过环形器隔离后与一阶拉曼泵浦源产生的一阶拉曼泵浦光一起经过波分复用器一起从光纤尾端输入第三段光纤中。0006本发明信号光与二阶拉曼泵浦光一起从光纤前端输入，布里渊泵浦光与一阶拉曼说明书CN104269723A2/3页4泵浦光一起从。
8、光纤尾端输入，整段光纤即作为传输介质，又作为放大介质；第一段光纤和第三段光纤中的信号脉冲光主要由拉曼泵浦放大，第三段光纤不会发生受激布里渊作用，其中的布里渊泵浦光会被后向拉曼泵浦放大，布里渊泵浦能量被推送至第二段光纤，第二段光纤内的信号光主要被增益系数大得多的布里渊泵浦光放大。因此，全程光纤中的信号光均受到分布式放大，具有延长光纤传输距离，提高光纤传输信号强度的效果。附图说明0007图1为本发明一种分区型分布式光纤信号放大方法的实现结构示意图；0008图2为具体实施例中175KM传感光纤中引入不同泵浦时获得的OTDR原始散射曲线对比图；0009图3为本发明一种分区型分布式光纤信号放大方法探测1。
9、75KM传感光纤不同位置处扰动的效果图。0010图1中1光源，2第一波分复用器，3二阶拉曼泵浦源，4第一段光纤，5第二段光纤，6第三段光纤，7第二波分复用器，8一阶拉曼泵浦源，9环形器，10，布里渊泵浦源；图2A为所有泵浦都开启与关闭后向布里渊泵浦BP分别获得放大效果对比图。图2B为所有泵浦都开启与关闭后向一阶拉曼泵浦分别获得得放大效果对比图。具体实施方式0011下面结合附图对本发明作进一步的说明。0012如图1所示，一种分区型分布式光纤信号放大方法，其特征在于，包括光源1、第一波分复用器2、二阶拉曼泵浦源3、第一段光纤4、第二段光纤5、第三段光纤6、第二波分复用器7、一阶拉曼泵浦源8、环形器。
10、9、布里渊泵浦源10。光源1产生的信号光与基于随机激光的二阶拉曼泵浦源3产生的拉曼泵浦光一起经由第一波分复用器2打入第一光纤4中，另一方面，由布里渊泵浦源10产生的布里渊泵浦光经过环形器9后与一阶拉曼泵浦源8产生的拉曼泵浦光一起经由第二波分复用器7打入第三光纤6中，布里渊泵浦光与信号光之间的频率差为第二光纤5的布里渊频移值，典型值为11GHZ。第一光纤4、第二光纤5、第三光纤6依次相连。0013图2、图3是我们把发明所述放大技术具体应用于OTDR中。实验所用传感光纤由六卷标准单模光纤组成，总长为175KM。为了更清楚地说明问题，我们把整个传感光纤划分成三段。第一段即第一光纤包含三卷光纤，长度分。
11、别为13KM，25KM及50KM，布里渊频移分别为11075GHZ，11045GHZ及11029GHZ；第二段即第二光纤包含一卷光纤，长度为50KM，布里渊频移为11034GHZ；第三段即第三光纤包含两卷光纤，长度分别为25KM，12KM，布里渊频移分别为11034GHZ，10928GHZ。信号光是脉宽为250NS、重复频率为500HZ、峰值功率为122DBM脉冲光，波长为1549860NM，二阶拉曼泵浦功率为315DBM，波长为1365NM，一阶拉曼泵浦功率为261DBM，波长为1455NM，布里渊泵浦功率为075DBM，布里渊泵浦光与信号光之间的频率差为被设置为第二光纤的布里渊频移即110。
12、34GHZ。图2为在175KM传感光纤中引入不同泵浦时获得的OTDR原始散射曲线对比图,图2A为所有泵浦前向二阶拉曼泵浦、后向一阶拉曼泵浦、后向布里渊泵浦均开启与关闭后向布里渊泵浦获得的散射曲线对比图，由图可知，关闭布里渊泵浦将会导致第二光纤中的信号说明书CN104269723A3/3页5光无法得到有效及时的放大，并使得后向拉曼泵浦无法有效地发挥作用。图2B为所有泵浦均开启与关闭后向一阶拉曼泵浦获得的散射曲线对比图，由图可知，没有后向拉曼对布里渊泵浦进行推送时，布里渊泵浦无法深入到第二光纤中将脉冲信号光能量及时地拉升，以致布里渊泵浦同样无法独立发生作用。0014图3A为在传感光纤尾端1747KM进行侵扰时得到扰动效果图，图3B为在传感光纤的873KM，1366KM处同时同时进行侵扰时得到的效果图。说明书CN104269723A1/1页6图1图2图3说明书附图CN104269723A。