[发明专利]一种基于光纤的远程信号传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及光通信，具体涉及一种基于光纤的远程信号传输系统。

背景技术

光纤通信技术从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。

但是目前光纤通信系统中对光信号放大手段一般采用拉曼放大，由于拉曼放大的增益系数低、泵浦效率低，泵浦功率极高导致光纤接头及光电器件易被烧坏，且造价昂贵，综上所述不适合局域网光纤通信或者小规模光纤通信系统。

发明内容

本发明目的在于解决上述问题，针对上述问题，本发明提供了一种基于光纤的远程信号传输系统，采用了基于布里渊放大的光通信，其增益系数高、泵浦效率高，所需泵浦功率较低使得光纤接头和光电器件的接口不易烧坏，适合用于局域网光纤通信或小规模光纤通信系统。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：

一种基于光纤的远程信号传输系统，包括光纤、激光器、第一光电调制器、环形器、第二光电调制器、泵浦光源、信号传输光纤、掺铒光纤放大器、光电探测器、数据采集卡和计算机；所述激光器的输出端通过光纤与第一光电调制器的光纤入口连接，所述第一光电调制器的调制端接有任意波形发生器，所述任意波形发生器的控制端接有信号源，所述信号源用于产生通讯信号并发送至任意波形发生器，所述任意波形发生器用于根据信号源发送的通讯信号来产生电载波，所述第一光电调制器用于接收电载波并对光纤中的激光进行光电调制；所述第一光电调制器的光纤出口通过光纤与环形器的第二端口连接，所述环形器的第三端口与信号传输光纤连接，环形器的第一端口通过光纤与第二光电调制器的光纤出口连接，第二光电调制器的调制端与任意波形发生器连接，第二光电调制器的光纤入口通过光纤与泵浦光源连接，所述泵浦光源用于产生泵浦放大光，泵浦放大光用于放大第一光电调制器的出射光，所述第二光电调制器用于将泵浦光源的出射光频率与第一光电调制器的出射光频率的差值调制为布里渊频移值；被泵浦放大光放大后的激光通过信号传输光纤进入光电探测器，所述光电探测器用于将激光转换为电信号，光电探测器的输出端与数据采集卡的输入端连接，数据采集卡的输出端与计算机连接，数据采集卡用于采集光电探测器输出的电信号，计算机用于处理数据采集卡所采集到的数据。

本发明在应用时，激光从激光器出射后通过光纤进入第一光电调制器，信号源将所要传输的电信号传给任意波形发生器，任意波形发生器再控制第一光电调制器将该电信号调制在光纤中的激光上，被调制的激光随后进入环形器的第二端口；由泵浦光源产生的泵浦放大光进入第二光电调制器，任意波形发生器控制第二光电调制器将泵浦放大光的频率调制为与第一光电调制器出射光的频率相差一个布里渊频移值，第二光电调制器的出射光通过环形器的第一端口进入环形器的第二端口，泵浦光源的出射激光与第一光电调制器的出射光相向而行，这样便实现了泵浦光源对第一光电调制器出射光进行布里渊放大；在布里渊放大机理中，增益系数高、泵浦效率高，所需泵浦功率较低；被放大的第一光电调制器出射光从环形器的第二端口传至环形器的第三端口，随后依次通过信号传输光纤、光电探测器、数据采集卡和计算机，信号传输光纤为用于传输的光纤，在本发明中信号传输光纤与光纤为同一种光纤，区别为长度不同，最终计算机分析所接收到的数据，即完成了整个光纤通信过程。此外，利用光纤作为光通信介质可增强信号稳定性和信号易调性。

进一步地，所述激光器采用半导体激光器，其价格低廉、性能稳定。

进一步地，所述光纤和信号传输光纤采用保偏型多模光纤，所述信号传输光纤的外表上附有钢化包层，保偏型多模光纤可消除光纤中偏振相关噪声。

进一步地，所述信号传输光纤中包括多个掺铒光纤放大器，多个掺铒光纤放大器串联接入信号传输光纤，用于进一步放大光信号。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明包括光纤、激光器、信号源、任意波形发生器、第一光电调制器、环形器、第二光电调制器、泵浦光源、信号传输光纤、掺铒光纤放大器、光电探测器、数据采集卡和计算机，信号源通过任意波形发生器控制第一光电调制器将所要传输的电信号加载在激光上，任意波形发生器通过第二光电调制器将泵浦光源的泵浦放大光频率与第一光电调制器的出射光频率的频差调为一个布里渊频移，从而实现对第一光电调制器的出射光进行布里渊放大，该放大机理的增益系数高、泵浦效率高、所需泵浦功率低。

附图说明