前向拉曼放大器在超长距传输系统的特殊用途

贾 想，李献勤，桂 桑，顾文华，朱晓波，

（1.南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094；2.无锡市德科立光电子技术有限公司，江苏 无锡 214028）

在我国，由于国土幅员辽阔，许多偏远地区人烟稀少、地形复杂，修建中继站的难度很大，许多跨段超过300 km，因此，对光通信传输系统的无中继最大传输距离提出了更高要求[1-3]。

在传统的研究中，为提升光通信系统的无电中继最大跨距，多采用在输出端安装泵浦拉曼光纤放大器，即后向拉曼放大器（Backward-pumped Distributed Raman Amplifier,BDRA），利用其低有效噪声系数以突破输出端OSNR的限制。而同等泵浦功率下，因为增益饱和的原因，前向拉曼光纤放大器（Forwardpumped Distributed Raman Amplifier,FDRA）所能得到的拉曼增益一般明显低于BDRA[4-6]，因此在实际中很少使用，一般也是作为BDRA的辅助，利用对OSNR受限系统传输距离的提升作用，来补偿一小部分损耗光纤（<10 dB）[7-9]。

文中提出，可以使用FDRA来提高名义SBS阈值，即在不激发SBS的前提下，在发射端能够得到等效最大信号光输出功率，等于在该前提下信号光实际入纤功率与FDRA增益之和，从而有效地延长传输距离。

1 实验系统与仿真模型

1.1 实验简介

在单波长超长距传输系统中，从发射端参数优化的角度来讲，无光电光转换的最大跨距通常受到以下几个因素的制约：首先是光纤损耗导致的发射光功率要求，即要求发射光功率足够克服光纤损耗，使得光接收器处接收到的信号光功率大于接收器的灵敏度。在采用掺铒光纤放大器等放大技术后，通常光接收器处的信号光功率都可以超过接收器灵敏度[10]。……