本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在海底傳輸或陸地上的特殊應(yīng)用場合，由于自然條件限制，無法在傳輸鏈路中建立有源中繼及監(jiān)控系統(tǒng)；或者使用有源中繼后的運(yùn)營和維護(hù)費(fèi)用讓運(yùn)營商無法承受，這時(shí)就必須要增大單跨無中繼傳輸距離。光纖的吸收和散射引起光信號的衰減,光纖的色散引起脈沖展寬，降低光信噪比，導(dǎo)致誤碼率增大，限制了通信系統(tǒng)的傳輸距離。無中繼傳輸距離最主要的受限因素：信號功率受限（接收端信號功率太低，無法滿足接收機(jī)的最低靈敏度要求），光信噪比(osnr)受限，色散受限和非線性受限（例如受激拉曼散射srs，受激布里淵散射sbs等）。

傳統(tǒng)遙泵放大技術(shù)雖然能夠提供一定的增益，但是當(dāng)泵浦功率超過1w就會在光纖中產(chǎn)生嚴(yán)重的自發(fā)拉曼激射，如果是隨路放大，自發(fā)拉曼激射就會對傳輸信號造成干擾，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)誤碼。如果是旁路放大，拉曼自發(fā)激射效應(yīng)也會造成泵浦功率的浪費(fèi)，導(dǎo)致進(jìn)入增益模塊的有效泵浦功率受限，就限制了傳輸距離的進(jìn)一步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)，能夠顯著提升光傳輸距離，該系統(tǒng)采用復(fù)合泵浦源用很低的成本就能實(shí)現(xiàn)高階遠(yuǎn)程泵浦放大,進(jìn)一步提升傳輸距離；該復(fù)合泵浦源克服了傳統(tǒng)單一相干光源構(gòu)成的泵浦源在光纖中功率密度過高引起的受激布里淵散射,拉曼激射等非線性現(xiàn)象，使得到達(dá)遠(yuǎn)程增益模塊的泵浦功率更高，在遠(yuǎn)程增益模塊中產(chǎn)生更大增益。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種前向泵浦方式和反向泵浦方式結(jié)合的級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)，包括光發(fā)射裝置、2個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊、前端復(fù)合泵浦源、2個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊、后端復(fù)合泵浦源、光接收裝置；光發(fā)射裝置用于產(chǎn)生該系統(tǒng)的輸入信號光；

光發(fā)射裝置的輸出端通過第1段前端傳輸光纖連接第1個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu11的第一輸入端，第1個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu11的輸出端通過第2段前端傳輸光纖連接第2個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu12的第一輸入端；第2個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu12的輸出端通過中間傳輸光纖連接第2個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu2的第一輸入端；第2個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu2的輸出端通過第2段后端傳輸光纖連接第1個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu1的第一輸入端；第1個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu1的輸出端通過第1段后端傳輸光纖連接光接收裝置的輸入端；

前端復(fù)合泵浦源和后端復(fù)合泵浦源的結(jié)構(gòu)相同，均包括第一輸出端和第二輸出端；

前端復(fù)合泵浦源的第一輸出端通過第1段前端旁路光纖連接第1個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu11的第二輸入端；前端復(fù)合泵浦源的第二輸出端通過第2段前端旁路光纖連接第2個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu12的第二輸入端；

后端復(fù)合泵浦源的第一輸出端通過第1段后端旁路光纖連接第1個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu1的第二輸入端；后端復(fù)合泵浦源的第二輸出端通過第2段后端旁路光纖連接第2個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu2的第二輸入端；

前端復(fù)合泵浦源和后端復(fù)合泵浦源的第一輸出端用于至少輸出由1階非相干泵浦源產(chǎn)生的1階泵浦光；

前端復(fù)合泵浦源和后端復(fù)合泵浦源的第二輸出端用于輸出由1階非相干泵浦源產(chǎn)生的1階泵浦光，以及由2階相干泵浦源產(chǎn)生的2階泵浦光；

1階非相干泵浦源和2階相干泵浦源具有以下特征：輸入信號光頻譜位于2階相干泵浦源頻譜的2階拉曼頻移處，輸入信號光頻譜位于1階非相干泵浦源頻譜的1階拉曼頻移處，且1階非相干泵浦源頻譜位于2階相干泵浦源的1階拉曼頻移處。

進(jìn)一步地，前端復(fù)合泵浦源和后端復(fù)合泵浦源中均包括1階非相干泵浦源、2階相干泵浦源、寬帶合波器、功率分束器；其中1階非相干泵浦源是一個(gè)，而2階相干泵浦源是一個(gè)或數(shù)個(gè)；

一個(gè)2階相干泵浦源輸出的2階泵浦光，或者數(shù)個(gè)2階相干泵浦源的輸出通過一個(gè)前置合波器合波后的2階泵浦光接入寬帶合波器的一個(gè)輸入端；1階非相干泵浦源的輸出接功率分束器的輸入端；功率分束器的一個(gè)輸出端接寬帶合波器的另一個(gè)輸入端；功率分束器的另一個(gè)輸出端作為復(fù)合泵浦源的第一輸出端；寬帶合波器的公共端作為復(fù)合泵浦源的第二輸出端；

或，一個(gè)2階相干泵浦源輸出的2階泵浦光，或者數(shù)個(gè)2階相干泵浦源的輸出通過一個(gè)前置合波器合波后的2階泵浦光接入寬帶合波器的一個(gè)輸入端；1階非相干泵浦源的輸出接寬帶合波器的另一個(gè)輸入端，寬帶合波器的公共端接功率分束器的輸入端，功率分束器的兩個(gè)輸出端分別作為復(fù)合泵浦源的第一輸出端和第二輸出端；

1階非相干泵浦源采用非相干寬帶光源；2階相干泵浦源采用拉曼光纖激光器或者半導(dǎo)體激光器光源。

進(jìn)一步地，

1階非相干泵浦源的中心波長在1420nm～1480nm之間，其3db帶寬在10～100nm之間；

2階相干泵浦源的中心波長在1320nm～1380nm之間，其3db帶寬在0.1～5nm之間；

2階相干泵浦源的功率高于1階非相干泵浦源。

進(jìn)一步地，第1段前端旁路光纖的長度等于第1段前端傳輸光纖長度，第2段前端旁路光纖的長度等于第1、2段前端傳輸光纖長度之和；

第1段后端旁路光纖的長度等于第1段后端傳輸光纖長度，第2段后端旁路光纖的長度等于第1、2段后端傳輸光纖長度之和。

本發(fā)明還提供一種前向泵浦方式的級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)，包括光發(fā)射裝置、2個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊、前端復(fù)合泵浦源、光接收裝置；光發(fā)射裝置用于產(chǎn)生該系統(tǒng)的輸入信號光；

光發(fā)射裝置的輸出端通過第1段前端傳輸光纖連接第1個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu11的第一輸入端，第1個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu11的輸出端通過第2段前端傳輸光纖連接第2個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu12的第一輸入端；第2個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu12的輸出端通過中間傳輸光纖連接光接收裝置；

前端復(fù)合泵浦源包括第一輸出端和第二輸出端；

前端復(fù)合泵浦源的第一輸出端通過第1段前端旁路光纖連接第1個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu11的第二輸入端；前端復(fù)合泵浦源的第二輸出端通過第2段前端旁路光纖連接第2個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu12的第二輸入端；

前端復(fù)合泵浦源的第一輸出端用于至少輸出由1階非相干泵浦源產(chǎn)生的1階泵浦光；

前端復(fù)合泵浦源的第二輸出端用于輸出由1階非相干泵浦源產(chǎn)生的1階泵浦光，以及由2階相干泵浦源產(chǎn)生的2階泵浦光；

1階非相干泵浦源和2階相干泵浦源具有以下特征：輸入信號光頻譜位于2階相干泵浦源頻譜的2階拉曼頻移處，輸入信號光頻譜位于1階非相干泵浦源頻譜的1階拉曼頻移處，且1階非相干泵浦源頻譜位于2階相干泵浦源的1階拉曼頻移處。

進(jìn)一步地，前端復(fù)合泵浦源包括1階非相干泵浦源、2階相干泵浦源、寬帶合波器、功率分束器；其中1階非相干泵浦源是一個(gè)，而2階相干泵浦源是一個(gè)或數(shù)個(gè)；

一個(gè)2階相干泵浦源輸出的2階泵浦光，或者數(shù)個(gè)2階相干泵浦源的輸出通過一個(gè)前置合波器合波后的2階泵浦光接入寬帶合波器的一個(gè)輸入端；1階非相干泵浦源的輸出接功率分束器的輸入端；功率分束器的一個(gè)輸出端接寬帶合波器的另一個(gè)輸入端；功率分束器的另一個(gè)輸出端作為前端復(fù)合泵浦源的第一輸出端；寬帶合波器的公共端作為前端復(fù)合泵浦源的第二輸出端；

或，一個(gè)2階相干泵浦源輸出的2階泵浦光，或者數(shù)個(gè)2階相干泵浦源的輸出通過一個(gè)前置合波器合波后的2階泵浦光接入寬帶合波器的一個(gè)輸入端；1階非相干泵浦源的輸出接寬帶合波器的另一個(gè)輸入端，寬帶合波器的公共端接功率分束器的輸入端，功率分束器的兩個(gè)輸出端分別作為前端復(fù)合泵浦源的第一輸出端和第二輸出端；

1階非相干泵浦源采用非相干寬帶光源；2階相干泵浦源采用拉曼光纖激光器或者半導(dǎo)體激光器光源。

進(jìn)一步地，

1階非相干泵浦源的中心波長在1420nm～1480nm之間，其3db帶寬在10～100nm之間；

2階相干泵浦源的中心波長在1320nm～1380nm之間，其3db帶寬在0.1～5nm之間；

2階相干泵浦源的功率高于1階非相干泵浦源。

本發(fā)明還提供一種反向泵浦方式的級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)，包括光發(fā)射裝置、2個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊、后端復(fù)合泵浦源、光接收裝置；光發(fā)射裝置用于產(chǎn)生該系統(tǒng)的輸入信號光；

光發(fā)射裝置的輸出端通過中間傳輸光纖連接第2個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu2的第一輸入端；第2個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu2的輸出端通過第2段后端傳輸光纖連接第1個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu1的第一輸入端；第1個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu1的輸出端通過第1段后端傳輸光纖連接光接收裝置；

后端復(fù)合泵浦源包括第一輸出端和第二輸出端；

后端復(fù)合泵浦源的第一輸出端通過第1段后端旁路光纖連接第1個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu1的第二輸入端；后端復(fù)合泵浦源的第二輸出端通過第2段后端旁路光纖連接第2個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu2的第二輸入端；

后端復(fù)合泵浦源的第一輸出端用于至少輸出由1階非相干泵浦源產(chǎn)生的1階泵浦光；

后端復(fù)合泵浦源的第二輸出端用于輸出由1階非相干泵浦源產(chǎn)生的1階泵浦光，以及由2階相干泵浦源產(chǎn)生的2階泵浦光；

1階非相干泵浦源和2階相干泵浦源具有以下特征：輸入信號光頻譜位于2階相干泵浦源頻譜的2階拉曼頻移處，輸入信號光頻譜位于1階非相干泵浦源頻譜的1階拉曼頻移處，且1階非相干泵浦源頻譜位于2階相干泵浦源的1階拉曼頻移處。

進(jìn)一步地，后端復(fù)合泵浦源包括1階非相干泵浦源、2階相干泵浦源、寬帶合波器、功率分束器；其中1階非相干泵浦源是一個(gè)，而2階相干泵浦源是一個(gè)或數(shù)個(gè)；

一個(gè)2階相干泵浦源輸出的2階泵浦光，或者數(shù)個(gè)2階相干泵浦源的輸出通過一個(gè)前置合波器合波后的2階泵浦光接入寬帶合波器的一個(gè)輸入端；1階非相干泵浦源的輸出接功率分束器的輸入端；功率分束器的一個(gè)輸出端接寬帶合波器的另一個(gè)輸入端；功率分束器的另一個(gè)輸出端作為后端復(fù)合泵浦源的第一輸出端；寬帶合波器的公共端作為后端復(fù)合泵浦源的第二輸出端；

或，一個(gè)2階相干泵浦源輸出的2階泵浦光，或者數(shù)個(gè)2階相干泵浦源的輸出通過一個(gè)前置合波器合波后的2階泵浦光接入寬帶合波器的一個(gè)輸入端；1階非相干泵浦源的輸出接寬帶合波器的另一個(gè)輸入端，寬帶合波器的公共端接功率分束器的輸入端，功率分束器的兩個(gè)輸出端分別作為后端復(fù)合泵浦源的第一輸出端和第二輸出端；

1階非相干泵浦源采用非相干寬帶光源；2階相干泵浦源采用拉曼光纖激光器或者半導(dǎo)體激光器光源。

進(jìn)一步地，

1階非相干泵浦源的中心波長在1420nm～1480nm之間，其3db帶寬在10～100nm之間；

2階相干泵浦源的中心波長在1320nm～1380nm之間，其3db帶寬在0.1～5nm之間；

2階相干泵浦源的功率高于1階非相干泵浦源。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1）遠(yuǎn)程泵浦源（前端復(fù)合泵浦源和后端復(fù)合泵浦源）選擇相干光源和非相干光源組合，充分利用了相干光源高功率的特點(diǎn)和非相干光源寬帶光譜的特點(diǎn)，得到功率增強(qiáng)的寬帶1階泵浦源，此1階泵浦源作為摻鉺光纖的直接泵浦源,在鉺纖中獲得高增益；

2）遠(yuǎn)程泵浦源的兩種光源的頻率選擇有創(chuàng)新之處：兩種光源的頻率構(gòu)成連同輸入信號光頻率構(gòu)成3級級聯(lián)拉曼頻移：相干光源為2級，非相干光源為1級；信號光為0級；兩種光源發(fā)出的泵浦光由波長合波器合成后進(jìn)入旁路光纖，在旁路光纖中2階相干泵浦光將功率轉(zhuǎn)移給1階非相干泵浦光，1階非相干泵浦光被放大，有效克服光纖損耗，可以傳輸?shù)礁h(yuǎn)的地方；這種方式，有效的延長了傳輸距離。

3）復(fù)合泵浦源通過采用2個(gè)光源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多個(gè)波長不同的半導(dǎo)體激光器，成本優(yōu)勢非常明顯。

4）克服了傳統(tǒng)單一相干光源構(gòu)成的泵浦源在光纖中由于功率密度過高引起的受激布里淵散射,拉曼自發(fā)激射等非線性現(xiàn)象，使得到達(dá)遠(yuǎn)程增益模塊中摻鉺光纖的泵浦功率更高，進(jìn)而在遠(yuǎn)程增益模塊中產(chǎn)生更大增益，更大的增益也意味著更遠(yuǎn)的傳輸距離。

附圖說明

圖1為拉曼泵浦頻移原理圖。

圖2為本發(fā)明的前向泵浦方式和反向泵浦方式結(jié)合的級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)示意圖。

圖3為本發(fā)明的拉曼泵浦頻移的原理圖。

圖4為本發(fā)明的遠(yuǎn)程增益模塊示意圖。

圖5為本發(fā)明的復(fù)合泵浦源的一種結(jié)構(gòu)圖。

圖6為本發(fā)明的復(fù)合泵浦源的另一種結(jié)構(gòu)圖。

圖7為本發(fā)明的前向泵浦方式的級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)示意圖。

圖8為本發(fā)明的反向泵浦方式的級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

高階拉曼泵浦頻移的原理是用高功率短波長的泵浦光通過增益光纖功率轉(zhuǎn)移給長波長的泵浦光，然后再用長波長的泵浦光來泵浦信號光；如圖1所示，波長15xx納米的信號光頻譜位于波長13xx納米泵浦光頻譜的2階拉曼頻移處，波長15xx納米的信號光頻譜位于波長14xx納米泵浦光頻譜的1階拉曼頻移處；泵浦的轉(zhuǎn)移過程是從13xx->14xx->15xx納米；p21、p22為2階泵浦光，p11、p12、p13、p14為1階泵浦光，15xx納米的光為信號光；

上述1階泵浦光和2階泵浦光均由相干光源產(chǎn)生，相干光源可采用拉曼光纖激光器或者半導(dǎo)體激光器,具有單色性好,相位一致,輸出功率高等特點(diǎn)；但是因?yàn)橄喔晒庠吹膸捿^窄，比如其3db帶寬通常在0.1～3nm之間；為了獲得平坦增益特性，例如要獲得1db的平坦增益一般需要使用4～6個(gè)半導(dǎo)體激光器，如果想獲得0.5db的增益平坦度，一般需要使用8～10個(gè)不同波長的半導(dǎo)體激光器組合起來形成復(fù)合泵浦源；

本發(fā)明利用上述原理，并對復(fù)合泵浦源進(jìn)行了一些改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)，以下為該級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方式：

（一）前向泵浦方式和反向泵浦方式結(jié)合的級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)；如圖2所示；

該系統(tǒng)包括光發(fā)射裝置、2個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊、前端復(fù)合泵浦源、2個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊、后端復(fù)合泵浦源、光接收裝置；光發(fā)射裝置可產(chǎn)生該系統(tǒng)的輸入信號光；

光發(fā)射裝置的輸出端通過第1段前端傳輸光纖連接第1個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu11的第一輸入端，第1個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu11的輸出端通過第2段前端傳輸光纖連接第2個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu12的第一輸入端；第2個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu12的輸出端通過中間傳輸光纖連接第2個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu2的第一輸入端；第2個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu2的輸出端通過第2段后端傳輸光纖連接第1個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu1的第一輸入端；第1個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu1的輸出端通過第1段后端傳輸光纖連接光接收裝置的輸入端；

前端復(fù)合泵浦源和后端復(fù)合泵浦源的結(jié)構(gòu)相同，均包括第一輸出端和第二輸出端；

前端復(fù)合泵浦源的第一輸出端通過第1段前端旁路光纖連接第1個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu11的第二輸入端；前端復(fù)合泵浦源的第二輸出端通過第2段前端旁路光纖連接第2個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu12的第二輸入端；

后端復(fù)合泵浦源的第一輸出端通過第1段后端旁路光纖連接第1個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu1的第二輸入端；后端復(fù)合泵浦源的第二輸出端通過第2段后端旁路光纖連接第2個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu2的第二輸入端；

前端復(fù)合泵浦源和后端復(fù)合泵浦源的第一輸出端用于至少輸出由1階非相干泵浦源產(chǎn)生的1階泵浦光；前端復(fù)合泵浦源和后端復(fù)合泵浦源的第一輸出端中也可以含有由2階相干泵浦源產(chǎn)生的2階泵浦光；

前端復(fù)合泵浦源和后端復(fù)合泵浦源的第二輸出端用于輸出由1階非相干泵浦源產(chǎn)生的1階泵浦光，以及由2階相干泵浦源產(chǎn)生的2階泵浦光；

在頻率選擇上，1階非相干泵浦源和2階相干泵浦源具有以下特征：輸入信號光頻譜位于2階相干泵浦源頻譜的2階拉曼頻移處，輸入信號光頻譜位于1階非相干泵浦源頻譜的1階拉曼頻移處，且1階非相干泵浦源頻譜位于2階相干泵浦源的1階拉曼頻移處，如圖3所示；

光發(fā)射裝置和前端復(fù)合泵浦源通常設(shè)置在同一處，比如位于同一個(gè)發(fā)射機(jī)房內(nèi)，由此第1段前端旁路光纖的長度等于第1段前端傳輸光纖長度，如圖2中的長度l11所示；第2段前端旁路光纖的長度等于第1、2段前端傳輸光纖長度之和，如圖2中的長度l11+l12所示；當(dāng)然，前端復(fù)合泵浦泵與光發(fā)射裝置分開設(shè)置也是可以的。

光接收裝置和后端復(fù)合泵浦源通常設(shè)置在同一處，比如位于同一個(gè)接收機(jī)房內(nèi)，由此第1段后端旁路光纖的長度等于第1段后端傳輸光纖長度，如圖2中的長度l1所示；第2段后端旁路光纖的長度等于第1、2段后端傳輸光纖長度之和，如圖2中的長度l1+l2所示；當(dāng)然，后端復(fù)合泵浦源與光接收裝置分開設(shè)置也是可以的。

中間傳輸光纖的長度為l3；上述l1、l11的長度為70～100km，l2、l12的長度為40～80km；

前向遠(yuǎn)程增益模塊和后向遠(yuǎn)程增益模塊可以采用相同的結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)置合波器、增益光纖、隔離器；內(nèi)置合波器的第一輸入端作為前向遠(yuǎn)程增益模塊或后向遠(yuǎn)程增益模塊的第一輸入端，內(nèi)置合波器的第二輸入端作為前向遠(yuǎn)程增益模塊或后向遠(yuǎn)程增益模塊的第二輸入端；內(nèi)置合波器的公共端連接增益光纖的一端；增益光纖的另一端連接隔離器的一端，隔離器的另一端作為前向遠(yuǎn)程增益模塊或后向遠(yuǎn)程增益模塊的輸出端；

前端復(fù)合泵浦源和后端復(fù)合泵浦源的結(jié)構(gòu)如圖5、圖6所示，包括1階非相干泵浦源、2階相干泵浦源、寬帶合波器、功率分束器；其中1階非相干泵浦源通常是一個(gè)，而2階相干泵浦源可以是一個(gè)或數(shù)個(gè)；

復(fù)合泵浦源的內(nèi)部可以有兩種連接方式；分別如圖5、圖6所示；

一個(gè)2階相干泵浦源輸出的2階泵浦光，或者數(shù)個(gè)2階相干泵浦源的輸出通過一個(gè)前置合波器合波后的2階泵浦光接入寬帶合波器的一個(gè)輸入端；1階非相干泵浦源的輸出接功率分束器的輸入端；功率分束器的一個(gè)輸出端接寬帶合波器的另一個(gè)輸入端；功率分束器的另一個(gè)輸出端作為復(fù)合泵浦源的第一輸出端；寬帶合波器的公共端作為復(fù)合泵浦源的第二輸出端；當(dāng)僅有一個(gè)2階相干泵浦源時(shí)，不需要前置合波器；此種連接方式，復(fù)合泵浦源的第一輸出端中僅有1階泵浦光；

或，一個(gè)2階相干泵浦源輸出的2階泵浦光，或者數(shù)個(gè)2階相干泵浦源的輸出通過一個(gè)前置合波器合波后的2階泵浦光接入寬帶合波器的一個(gè)輸入端；1階非相干泵浦源的輸出接寬帶合波器的另一個(gè)輸入端，寬帶合波器的公共端接功率分束器的輸入端，功率分束器的兩個(gè)輸出端分別作為復(fù)合泵浦源的第一輸出端和第二輸出端；當(dāng)僅有一個(gè)2階相干泵浦源時(shí)，不需要前置合波器；此種連接方式，復(fù)合泵浦源的第一輸出端、第二輸出端中均含有1階泵浦光和2階泵浦光；

1階非相干泵浦源采用非相干寬帶光源，中心波長在1420～1480nm，其3db帶寬在10～100nm之間；1階非相干泵浦源可采用自發(fā)輻射光源或led光源，非激光器類型；

2階相干泵浦源采用拉曼光纖激光器或者半導(dǎo)體激光器光源；2階相干泵浦源的功率高于1階非相干泵浦源，通常大于1w，而1階非相干泵浦源的泵浦功率一般為1w以內(nèi)；2階相干泵浦源的中心波長在1320nm～1380nm之間，其3db帶寬在0.1～5nm之間；

在圖3所示的例子中，采用了波長范圍1320nm～1380nm內(nèi)的2個(gè)2階相干泵浦源；p21、p22為2階泵浦光；

對于該級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)的前向泵浦這一部分（包含前端復(fù)合泵浦源、前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu11、rgu12），若前端復(fù)合泵浦源的第一輸出端中僅含1階泵浦光，1階泵浦光通過長度為l11的第1段前端旁路光纖到達(dá)rgu11，光發(fā)射裝置經(jīng)過傳輸光纖發(fā)送來的信號光進(jìn)入前向遠(yuǎn)程增益模塊中的摻鉺光纖，遇到前端復(fù)合泵浦源傳送來的剩余1階泵浦光，二者在摻鉺光纖中耦合放大，放大后的光信號可以繼續(xù)沿著后續(xù)的傳輸光纖傳送；

對于前端復(fù)合泵浦源的輸出端中含有1階泵浦光和2階泵浦光的情況，在泵浦光到達(dá)前向遠(yuǎn)程增益模塊之前，在前端旁路光纖中，2階泵浦光的功率通過拉曼頻移轉(zhuǎn)移給1階泵浦光，使1階泵浦光的信號功率增大，進(jìn)一步地將1階泵浦光推向接收距離更遠(yuǎn)的（距離l11+l12）的rgu12；所以rgu12可以放在距離光發(fā)射裝置更遠(yuǎn)的地方任然能夠使得信號光獲得增益；

復(fù)合泵浦源這種組合方式降低了對1階非相干泵浦源的功率要求，因?yàn)樵谂月饭饫w中2階相干泵浦源的功率通過拉曼頻移轉(zhuǎn)移給1階非相干泵浦源，這種轉(zhuǎn)移是在傳輸中逐步進(jìn)行的，所以光纖中各處都不會出現(xiàn)大的1階泵浦功率。

通過選擇高功率的2階相干光源和較低功率的寬帶1階非相干光源，而且二者頻率構(gòu)成的級聯(lián)拉曼頻移，在旁路光纖中，信號光的直接泵浦源的泵浦光被邊傳輸邊放大。這種泵浦光源克服了傳統(tǒng)單一相干光源構(gòu)成的拉曼泵浦源在光纖中功率密度過高引起的受激布里淵散射,拉曼激射等非線性現(xiàn)象，能夠注入更高的1階和2階功率，到達(dá)遠(yuǎn)程增益模塊rgu的泵浦功率得到提高，在rgu中產(chǎn)生更大的增益；注入更高的泵浦功率而無激射，意味著能夠?qū)⒈闷止β释葡蚋h(yuǎn)的地方，進(jìn)一步拉大遠(yuǎn)程增益模塊與其遠(yuǎn)程泵浦源的距離（該距離等同于遠(yuǎn)程增益模塊與光發(fā)射裝置或光接收裝置的距離），進(jìn)一步提升傳輸距離。

改進(jìn)的復(fù)合泵浦源的另一種優(yōu)勢也顯而易見，運(yùn)用2階相干光源和1階非相干光源結(jié)合構(gòu)成的組合拉曼泵浦源充分利用了相干光源單色性好，相位一致和高功率輸出的特點(diǎn)，同時(shí)利用了非相干光源寬帶寬的特點(diǎn)，只用兩個(gè)光源就可以實(shí)現(xiàn)寬帶平坦高增益光譜。通過采用數(shù)量不多的光源就可以獲得功率較高的1階平坦增益光譜，節(jié)省了成本。

光發(fā)射裝置如圖2所示，包括發(fā)射端tx、色散預(yù)補(bǔ)償模塊（圖2中靠近tx的dcm）、功率放大器；光接收裝置包括前置放大器、色散后補(bǔ)償模塊（圖2中靠近rx的dcm）、接收端rx；這兩部分不是本發(fā)明的重點(diǎn)，且技術(shù)成熟，不再贅述。

（二）前向泵浦方式的級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)；

在圖2的基礎(chǔ)上，去掉后端復(fù)合泵浦源、兩個(gè)后向遠(yuǎn)程增益模塊rgu1、rgu2，以及相應(yīng)的后端旁路光纖和后端傳輸光纖，就形成了如圖7所示的前向泵浦方式的級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)；工作原理與圖2類似；

（三）反向泵浦方式的級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)；

在圖2的基礎(chǔ)上，去掉前端復(fù)合泵浦源、兩個(gè)前向遠(yuǎn)程增益模塊rgu11、rgu12，以及相應(yīng)的前端旁路光纖和前端傳輸光纖，就形成了如圖8所示的后向泵浦方式的級聯(lián)遠(yuǎn)程光放大系統(tǒng)；工作原理與圖2類似。

可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。