摘要：本文在闡述了DWDM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)、DWDM的擴(kuò)容帶來(lái)了相應(yīng)的器件測(cè)試儀表的光源問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出了一種雙向泵浦雙級(jí)雙程結(jié)構(gòu)的摻鉺光纖ASE光源，并論述了用于測(cè)試DWDM設(shè)備的寬帶光源的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)過(guò)程，及其更進(jìn)一步的應(yīng)用。
1、引言
由于各種新業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)，特別是互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，光傳輸由PDH準(zhǔn)同步數(shù)字系列到SDH同步數(shù)字系列，速率由140Mbit/s到2.5G直至10G，傳輸由原來(lái)只是滿足語(yǔ)音業(yè)務(wù)到目前語(yǔ)音與數(shù)據(jù)同平臺(tái)處理，因之引起的容量問(wèn)題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，于是為了解決光纖和容量問(wèn)題，一種新型設(shè)備DWDM（密集波分復(fù)用）問(wèn)世了，DWDM技術(shù)極大地提高了系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的容量，然而近年來(lái)不斷增長(zhǎng)的通信業(yè)務(wù)對(duì)DWDM系統(tǒng)傳輸容量的要求日益增大，現(xiàn)有的DWDM仍然無(wú)法滿足迅速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)要求。這就使得提高系統(tǒng)的容量成為亟待解決的問(wèn)題。
傳統(tǒng)的擴(kuò)容方法主要有兩種：一是提高單信道的傳輸率，二是減少信道間隔，增加信道數(shù)量。前一種方法會(huì)增大色散對(duì)系統(tǒng)的影響，從而對(duì)系統(tǒng)的色散管理和補(bǔ)償要求提高，加大了系統(tǒng)的成本。后一種方法會(huì)導(dǎo)致非線性效應(yīng)增強(qiáng)，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)器件的波長(zhǎng)穩(wěn)定性要求更加嚴(yán)格，同樣使成本上升。為了解決這些矛盾，人們逐漸將研究思路轉(zhuǎn)向如何充分“發(fā)掘”光纖的帶寬傳輸潛力上，利用C-帶（傳統(tǒng)帶，1520-1570nm）以外的L-帶（長(zhǎng)波長(zhǎng)帶，1570～1620nm），實(shí)現(xiàn)對(duì)C+L波段信號(hào)同時(shí)傳輸，這樣就避免了傳統(tǒng)擴(kuò)容方法所面臨的技術(shù)難題?？芍苯釉诂F(xiàn)有的DWDM系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，是一種更直接更根本也更行之有效的方法。而ASE（放大的自發(fā)輻射）寬帶光源作為DWDM系統(tǒng)測(cè)試中最為關(guān)鍵的器件，人們對(duì)其帶寬也提出了新的要求。
隨著C-波段光源的研究越來(lái)越趨向成熟并邁向市場(chǎng)化，且由于迅速增長(zhǎng)的光通信對(duì)帶寬的要求，為滿足將來(lái)人們對(duì)通信容量的更大需求，科研人員正在繼續(xù)開(kāi)拓L-波段的資源，擴(kuò)展L-波段光源及相關(guān)器件的研究便顯得尤為迫切，因此使得C+L段光源便成為研究的焦點(diǎn)。
2、DWDM的優(yōu)越性及其關(guān)鍵器件
DWDM系統(tǒng)可以充分利用光纖的巨大帶寬資源，使一根光纖的傳輸容量擴(kuò)大幾倍至幾十倍。在長(zhǎng)途網(wǎng)中，可以根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)量的需要逐步增加波長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，十分靈活。
DWDM技術(shù)具有如下特點(diǎn)：
（1）超大容量；
（2）對(duì)數(shù)據(jù)率“透明”；
（3）系統(tǒng)升級(jí)時(shí)能最大限度地保護(hù)已有投資；
（4）高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性；
（5）可兼容全光交換?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在未來(lái)可望實(shí)現(xiàn)的全光網(wǎng)絡(luò)中，各種電信業(yè)務(wù)的上/下、交叉連接等都是在光上通過(guò)對(duì)光信號(hào)波長(zhǎng)的改變和調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，DWDM技術(shù)將是實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，而且DWDM系統(tǒng)能與未來(lái)的全光網(wǎng)兼容，將來(lái)可能會(huì)在已經(jīng)建成的DWDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)透明的、具有高度生存性的全光網(wǎng)絡(luò)。
DWDM的關(guān)鍵器件有：光源，摻鉺光纖放大器和DWDM器件。本文作者研究一種新型C+L波段寬帶ASE光源是作為關(guān)鍵器件的測(cè)試用光源。
3、C+L波段寬帶ASE光源的實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
通過(guò)大量檢索及理論設(shè)計(jì)，在分析比對(duì)多種現(xiàn)在流行的方案的基礎(chǔ)上，提出了自己切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)軟件仿真實(shí)驗(yàn)，在分析了光源結(jié)構(gòu)、抽運(yùn)功率及光纖濃度、反射鏡參數(shù)對(duì)光纖輸出性能的影響的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于光纖環(huán)行鏡的雙向泵浦雙級(jí)雙程結(jié)構(gòu)光源，實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示：
圖1 C+L波段寬帶ASE光源的實(shí)驗(yàn)原理圖
如上圖所示，試驗(yàn)采用兩級(jí)濃度不同的摻鉺光纖（EDF）作為增益介質(zhì)，并通過(guò)優(yōu)化選擇合適的長(zhǎng)度；
采用3dB耦合器制作的光纖環(huán)行鏡（FLR）作為反射鏡，光纖環(huán)行鏡的使用，不僅提高了抽運(yùn)源利用效率，且改善光源的平坦度；
采用980nm的泵浦源（LD）雙向分別泵浦，其優(yōu)點(diǎn)在于提高輸出光源的穩(wěn)定性，采用反向輸出，避免了超熒光與剩余980nm泵浦光的混合輸出。通過(guò)兩級(jí)抽運(yùn)光功率的反復(fù)調(diào)整來(lái)調(diào)整輸出光譜，使其輸出更平坦；
采用廈門(mén)安特光電子技術(shù)有限公司生產(chǎn)的單模光纖波分復(fù)用器--980/1590nm的WDM將980nm的泵浦光耦合入摻鉺光纖，提高耦合效率；
采用的光隔離器ISO
