[发明专利]相干光纤拉曼放大系统中相对相位噪声的抑制方法及系统

权利要求书

1.一种相干光纤拉曼放大系统中相对相位噪声的抑制方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：前向拉曼泵浦模块发射前向拉曼泵浦光，分束器接收前向拉曼泵浦光并进行分光，将99％的前向拉曼泵浦光输入发射端合束器，之后进入第二步，将1％的前向拉曼泵浦光输入光功率计，之后进入第三步；

第二步：发射端合束器对99％的前向拉曼泵浦光进行耦合，耦合后的前向拉曼泵浦光进入传输光纤，之后进入第六步；

第三步：光功率计接收1％的前向拉曼泵浦光，实时监测该1％的前向拉曼泵浦光的功率，以此获得另外99％的前向拉曼泵浦光的功率波动大小，并将监测到的功率发送至反馈算法模块中，之后进入第四步；

第四步：反馈算法模块接收该功率，通过反馈算法确定信号光功率的最佳值，具体过程如下：

(1)根据相干光纤拉曼放大系统参数求解下述方程，建立一个泵浦光波动与对应需要改变的信号光功率的查找表；

其中，A_s(z,t)是信号光的光场，α_s是信号光衰减系数，g(z)是信号光的微分拉曼增益系数，β₂是光纤在信号光附近的色散参数，γ_s是非线性系数，A_p(z,t)是泵浦光光场；

(2)当光功率计检测到前向拉曼泵浦光功率的波动时，通过反馈算法检索查找表，找到信号光功率所需调整的值，即为信号光功率的最佳值；

(3)反馈算法模块将该信号光功率值输出至信号发射机中，之后进入第五步；

第五步：信号发射机根据该信号光功率值控制信号光功率单元，调节发射的信号光的入纤功率，发射信号光至发射端合束器，经发射端合束器耦合后的信号光进入传输光纤，之后进入第六步；

第六步：前向拉曼泵浦光对进入传输光纤的信号光进行放大，之后进入第七步；

第七步：无需对接收端的后向拉曼泵浦光模块进行任何改动，后向拉曼泵浦光模块发射后向拉曼泵浦光至传输光纤，信号接收机接收信号光。

2.根据权利要求1所述的相干光纤拉曼放大系统中相对相位噪声的抑制方法，其特征在于第六步的具体过程如下：

(1)后向拉曼泵浦光模块发射后向拉曼泵浦光至接收端合束器；

(2)接收端合束器对后向拉曼泵浦光进行耦合，耦合后的后向拉曼泵浦光进入传输光纤对信号光进行放大；

(3)信号光经过接收端合束器到达信号接收机，信号接收机将信号光上的数据还原出来。

3.一种相干光纤拉曼放大系统中相对相位噪声的抑制系统，其特征在于包括前向拉曼泵浦模块、分束器、信号发射机、光功率计、反馈算法模块、发射端合束器、传输光纤、后向拉曼泵浦光模块、接收端合束器和信号接收机；

信号发射机：用于发射携带传输数据的光信号；

前向拉曼泵浦模块：用于发射前向拉曼泵浦光；

分束器：用于将前向拉曼泵浦光进行分光，99％的前向拉曼泵浦光用于注入传输光纤中，1％的前向拉曼泵浦光用于进行功率监测；

光功率计：用于接收1％的前向拉曼泵浦光，实时监测该1％的前向拉曼泵浦光的功率，以此获得另外99％的前向拉曼泵浦光的功率波动大小，并将监测到的功率发送至反馈算法模块中；

反馈算法模块：用于接收光功率计监测到的功率，通过反馈算法确定信号光功率的最佳值，具体过程如下：

(1)根据相干光纤拉曼放大系统参数求解下述方程，建立一个泵浦光波动与对应需要改变的信号光功率的查找表；

其中，A_s(z,t)是信号光的光场，α_s是信号光衰减系数，g(z)是信号光的微分拉曼增益系数，β₂是光纤在信号光附近的色散参数，γ_s是非线性系数，A_p(z,t)是泵浦光光场；

(2)当光功率计检测到前向拉曼泵浦光功率的波动时，通过反馈算法检索查找表，找到信号光功率所需调整的值，即为信号光功率的最佳值；

(3)反馈算法模块将该信号光功率值输出至信号发射机中；

发射端合束器：分别用于将信号光和前向拉曼泵浦光耦合到传输光纤中；

传输光纤：用于光信号的传输；

接收端合束器：用于将后向拉曼泵浦光耦合到传输光纤中；

后向拉曼泵浦模块：用于发射后向拉曼泵浦光；

信号接收机：用于接收光信号，还原传输数据。