1 引言

    隨著10Gb/s DWDM長距離傳輸系統的大量應用和40Gb/s技術的日趨成熟，喇曼光纖放大器的重要性日漸顯露，并逐步進入商用。光器件制造商競相研制出了性能優良的喇曼光纖放大器，主要是希望利用喇曼光纖放大器特有的分布式放大、可降低非線性影響、噪聲特性好等特點，進一步推動高速、大容量、長距離光纖傳輸系統的發展。

    2 新型泵浦結構的分布式喇曼光纖放大器

    傳統的分布式喇曼光纖放大器大都采用后向泵浦的方式，與前向以及雙向泵浦的方式相比，這種泵浦方式存在等效噪聲指數大的缺點，如果同時采用單一方向的泵浦結構就不能同時實現增益與噪聲指數的優化。而通過雙向泵浦結構及合理的泵浦波長的選擇，在1528〜1605nm范圍內可以同時實現增益與噪聲指數的平坦化。該泵浦結構如圖1所示,得到的實驗結果如圖2所示。
                
    3 用于喇曼光纖放大器的材料和器件進展

    目前， 輸出功率在350mW的14xxnm泵浦激光器已經商用，此類器件同時帶有布拉格光纖光柵穩頻器；泵浦偏振合波器件及WDM合波器件正日趨完善，特別是制約分離式喇曼光纖放大器研究進展的增益介質也取得了可喜的突破。
                  
    現在出現了一種采用光子晶體光纖技術研制的高非線性光纖，它彌補了通常色散補償光纖的喇曼增益系數小的問題。這種模場直徑更小、喇曼增益系數更大的光子晶體光纖一經開發成功便受到廣泛關注，其截面結構如圖3所示。這種光子晶體光纖的特點是：光纖纖芯由固體的SiO2組成，模場直徑非常小(≤1μm)、非線性系數高；包層中有許多空氣孔，這些空氣孔主要是用來有效地降低包層的折射率。

    4 功能完善、控制靈活的喇曼光纖放大器

    國內在喇曼放大器產品的研究開發方面也一直十分火熱，一些科研院所和企業單位相繼開展了喇曼放大器的研究開發。其中，武漢光迅科技有限責任公司尤為突出：公司在湖北省科技廳、國家“863”計劃的支持下，經過一年多的重點攻關，成功開發出系列喇曼光纖放大器用無源光器件(申請了9項專利)，并在2002年率先在國內推出喇曼光纖放大器的第一代產品。目前，經過科研人員的共同努力，又順利完成了對第一代喇曼光纖放大器的產品升級改進，推出了第二代系列喇曼光纖放大器產品。

    1) 多波長喇曼光纖放大器主要特點

    ●泵浦波長的選擇更加靈活、方便

    每個模塊內可以裝6只泵浦激光器，因此可供選擇的泵浦波長數可以分別是3、4、5、6；能夠根據客戶的不同要求給出最佳的泵浦組合方案，從而使泵浦之間的四波混頻效應對系統性能的影響降到最低，同時更容易實現喇曼放大器的增益斜率的控制。由于采用的是偏振合波加消偏的合波方式，因此可以方便地實現任意的波長組合，同時也消除了分布式喇曼放大器對偏振敏感的缺陷。

    ●結構設計更加合理

    采用光電分離的設計結構，此結構設計為產品的維護提供了便利。

    ●功能更加完善

    采用創新的光路設計與軟件控制，在高背景噪聲功率的情況下(ASE噪聲功率>-20dBm)能準確檢測出信號光的功率，檢測范圍寬：－40〜10dBm。產品還實現了無光告警、泵浦激光器的自動關斷功能。

    ●產品更加安全、可靠

    喇曼放大器的泵浦輸出功率非常高，但在光纖線路斷開時，喇曼光纖放大器就會自動把泵浦激光器關斷，從而保護線路維護人員的安全。產品采用硬件控制的方式，消除了軟件控制存在的缺陷，性能更加穩定，響應速度更快。

    2) SDH用單波長喇曼光纖放大器

    對于單波長的喇曼光纖放大器，即SDH用喇曼光纖放大器的研究，主要是利用了它能夠延長傳輸距離的特點。我們的SDH用喇曼光纖放大器采用全新的光路設計，實現了喇曼放大器的無光告警以及自動關斷功能，同時采用優化的泵浦波長大大提高了喇曼轉換效率，在總泵浦功率相同的條件下，單波長喇曼光纖放大器的增益比多波長情況下提高了3〜5dB。我們的SDH用喇曼光纖放大器已成功應用于線路損耗大于54dB的超長跨距的2.5Gb/s SDH通信