СИСТЕМА И СПОСОБ НА ОСНОВЕ ВОЛОКОННОГО ЛАЗЕРА С НАКАЧКОЙ ДЛЯ ПОДВОДНОГО ОПТИЧЕСКОГО РЕТРАНСЛЯТОРА

1. Оптическая система связи, содержащая:
первую волоконную лазерную систему с накачкой, имеющую первый одномодовый волоконный выход, выполненный с возможностью выпуска излучения первого лазера с накачкой;
вторую волоконную лазерную систему с накачкой, имеющую второй одномодовый волоконный выход, выполненный с возможностью выпуска излучения второго лазера с накачкой,
причем каждая из первой и второй волоконных лазерных систем с накачкой содержит по меньшей мере два лазерных диода, активное волокно, оптически присоединенное по меньшей мере к двум лазерным диодам, и многомодовое пассивное волокно, расположенное между по меньшей мере двумя лазерными диодами и активным волокном;
по меньшей мере один элемент комбайнера-сплиттера, выполненный с возможностью объединения излучения первого лазера с накачкой и излучения второго лазера с накачкой и передачи N частей излучения лазера с накачкой; и
N легированных волоконных усилителей, где число N составляет по меньшей мере четыре, и каждый легированный волоконный усилитель выполнен с возможностью:
приема одной части из N частей лазерного излучения с накачкой и входного оптического сигнала, подлежащего усилению,
усиления входного оптического сигнала, преобразуемого в усиленный оптический сигнал, и
передачи усиленного оптического сигнала.
2. Оптическая система связи по п. 1, в которой каждый лазерный диод выполнен с возможностью обеспечения мощности, составляющей приблизительно 1 Вт.
3. Оптическая система связи по п. 2, дополнительно содержащая контроллер, выполненный с возможностью регулирования по меньшей мере двух лазерных диодов таким образом, что каждый лазерный диод обеспечивает мощность, составляющую от 1/3 до 1/2 Вт.
4. Оптическая система связи по п. 3, в которой каждая из первой и второй волоконных лазерных систем с накачкой выполнена с возможностью обеспечения выходной мощности, составляющей по меньшей мере 2 Вт.
5. Оптическая система связи по п. 4, в которой каждая из первой и второй волоконных лазерных систем с накачкой выполнена с возможностью эксплуатации таким образом, что она обеспечивает выходную мощность, составляющую менее чем 1 Вт.
6. Оптическая система связи по п. 1, в которой каждая из первой и второй волоконных лазерных систем с накачкой дополнительно содержит входное пассивное волокно, расположенное между многомодовым пассивным волокном и активным волокном, причем многомодовое пассивное волокно имеет конический свободный конец с диаметром модового поля (MFD), который соответствует значению MFD входного конца входного пассивного волокна.
7. Оптическая система связи по п. 6, в которой каждая из первой и второй волоконных лазерных систем с накачкой дополнительно содержит выходное одномодовое пассивное волокно, присоединенное к выходному концу активного волокна и выполненное с возможностью выпуска соответствующего первого и второго излучения накачки.
8. Оптическая система связи по п. 6, в которой многомодовое пассивное волокно, входное пассивное волокно и активное волокно изготовлены из фотонного кристаллического волокна.
9. Оптическая система связи по п. 1, в которой первая волоконная лазерная система с накачкой выполнена с возможностью выпуска первого излучения накачки при длине волны, составляющей приблизительно 978 нм, и вторая волоконная лазерная система с накачкой выполнена с возможностью выпуска излучения второго лазера с накачкой при длине волны, составляющей приблизительно 983 нм.
10. Оптическая система связи по п. 1, в которой каждая из первой и второй волоконных лазерных систем с накачкой содержит N лазерных диодов.
11. Оптическая система связи по п. 1, дополнительно содержащая N соединителей со спектральным уплотнением каналов (WDM), причем соединитель WDM расположен между по меньшей мере одним элементом комбайнера-сплиттера и легированным волоконным усилителем из N легированных волоконных усилителей и выполнен с возможностью соединения входного оптического сигнала и одной части из N частей лазерного излучения с накачкой в выпуск, которым оборудован легированный волоконный усилитель из N легированных волоконных усилителей.
12. Способ создания сигнала накачки волоконного лазера в оптической системе связи, включающий:
обеспечение первой и второй волоконных лазерных систем с накачкой, причем каждая из первой и второй волоконных лазерных систем с накачкой содержит по меньшей мере два лазерных диода, активное волокно, оптически присоединенное по меньшей мере к двум лазерным диодам, и многомодовое пассивное волокно, расположенное между по меньшей мере двумя лазерными диодами и активным волокном;
генерирование одномодового излучения первого и второго лазеров с накачкой от соответствующих первой и второй волоконных лазерных систем с накачкой;
объединение одномодового излучения первого и второго лазеров с накачкой с получением объединенного лазерного излучения с накачкой;
разделение объединенного лазерного излучения с накачкой с получением N частей лазерного излучения с накачкой, где число N составляет по меньшей мере четыре; и
направление входного оптического сигнала, подлежащего усилению, и каждой части лазерного излучения с накачкой в легированный волоконный усилитель, причем легированный волоконный усилитель выполнен с возможностью приема входного оптического сигнала и части лазерного излучения с накачкой и усиления входного оптического сигнала, преобразуемого в усиленный оптический сигнал.
13. Способ по п. 12, дополнительно включающий регулирование по меньшей мере двух лазерных диодов таким образом, что каждый лазерный диод обеспечивает мощность, составляющую от 1/3 до 1/2 Вт.
14. Способ по п. 12, дополнительно включающий регулирование каждой из первой и второй волоконных лазерных систем с накачкой с обеспечением выходной мощности, составляющей менее чем 1 Вт.
15. Способ по п. 12, дополнительно включающий обеспечение многомодового пассивного волокна, имеющего конический свободный конец с диаметром модового поля (MFD), который соответствует значению MFD входного конца входного пассивного волокна, имеющего выходной конец, сращенный с активным волокном.
16. Способ по п. 15, дополнительно включающий обеспечение многомодового пассивного волокна, активного волокна и входного пассивного волокна, представляющих собой фотонные кристаллические волокна.
17. Способ по п. 12, дополнительно включающий обеспечение по меньшей мере одного элемента комбайнера-сплиттера, выполненного с возможностью осуществления объединения и расщепления, причем способ дополнительно включает присоединение одномодового излучения первого и второго лазеров с накачкой, генерируемого соответствующей первой и второй волоконными лазерными системами с накачкой, по меньшей мере к одному комбайнеру-сплиттеру.
18. Погружаемая волоконная лазерная система с накачкой для легированного эрбием усилителя, выполненного с возможностью усиления входных оптических сигналов в волоконно-оптической подводной системе связи, содержащая:
многомодовый гибкий диодный лазерный модуль, который содержит
N лазерных диодов, заключенных в корпус, где число N составляет по меньшей мере два, и N лазерных диодов выполнены с возможностью генерации светового излучения накачки при первой длине волны, и
выходное многомодовое волокно, оптически присоединенное к N лазерным диодам и сконфигурированное как фотонное кристаллическое волокно с коническим свободным концом; легированный иттербием волоконный усилитель, выполненный с возможностью усиления светового излучения накачки и имеющий пассивный входной конец и пассивный выходной конец, причем пассивный входной конец сращен с коническим свободным концом входного многомодового волокна, легированный иттербием волоконный усилитель выполнен с возможностью генерации усиленного светового излучения накачки при второй длине волны, которая составляет более чем первая длина волны и представляет собой выпуск из пассивного выходного конца.
19. Оптический ретранслятор, в котором содержатся по меньшей мере четыре погружаемые волоконные лазерные системы с накачкой по п. 18.
20. Оптический ретранслятор по п. 19, в котором две из четырех погружаемых волоконных лазерных систем с накачкой выполнены с возможностью накачки четырех легированных волоконных усилителей, оптически присоединенных к входным оптическим сигналам, распространяющимся в первом направлении, и остальные две из четырех волоконных лазерных систем с накачкой выполнены с возможностью накачки четырех легированных волоконных усилителей, оптически присоединенных к входным оптическим сигналам, распространяющимся во втором направлении, которое является противоположным по отношению к первому направлению.
21. Оптический ретранслятор, содержащий:
поддонную установку усилителя, имеющую поверхность, сконфигурированную по меньшей мере с одним углублением, размеры которого обеспечивают размещение модуля блока усиления;
множество волоконных лазерных систем с накачкой, причем каждая волоконная лазерная система с накачкой содержит:
многомодовый гибкий диодный лазерный модуль, содержащий:
N лазерных диодов, где число N составляет по меньшей мере два, и N лазерных диодов выполнены с возможностью генерации светового излучения накачки при первой длине волны, входное многомодовое волокно, оптически присоединенное к N лазерным диодам и сконфигурированное как фотонное кристаллическое волокно с коническим свободным концом; легированный иттербием волоконный усилитель, выполненный с возможностью усиления светового излучения накачки и имеющий пассивный входной конец и пассивный выходной конец, причем пассивный входной конец сращен с коническим свободным концом входного многомодового волокна, усилитель выполнен с возможностью генерации усиленного светового излучения накачки при второй длине волны, которая составляет более чем первая длина волны и представляет собой выпуск из пассивного выходного конца; и
поддонную установку лазера, имеющую поверхность, сконфигурированную с множеством углублений, причем каждое углубление имеет размеры, обеспечивающие размещение волоконной лазерной системы с накачкой из множества волоконных лазерных систем с накачкой.
22. Оптический ретранслятор по п. 21, дополнительно содержащий по меньшей мере один модуль блока усиления, причем по меньшей мере один модуль блока усиления содержит множество установок блоков усиления, причем каждая установка блоков усиления содержит вход, выход и легированное эрбием (Er) волокно, расположенное между входом и выходом, причем впуск оптически присоединен к пассивному выходному концу по меньшей мере одной волоконной лазерной системы с накачкой.
23. Оптический ретранслятор по п. 22, в котором пассивный выходной конец легированного иттербием волоконного усилителя содержится в одномодовом подводящем волокне, и поверхность поддонной установки лазера содержит множество каналов с размерами, подходящими для размещения по меньшей мере одного одномодового подводящего волокна.
24. Оптический ретранслятор по п. 23, дополнительно содержащий направляющую установку для волокон, прикрепленную на противоположных концевых частях поддонной установки усилителя, причем каждая направляющая установка для волокон содержит направляющие каналы, выполненные с возможностью присоединения по меньшей мере к одному из множества каналов и к входу по меньшей мере одной установки блоков усиления из множества установок блоков усиления.
25. Оптический ретранслятор по п. 24, дополнительно содержащий теплопроводный керамический компонент, расположенный между поддонной установкой усилителя и поддонной установкой лазера.
26. Оптический ретранслятор по п. 25, дополнительно содержащий печатную монтажную плату, имеющую противоположные наружные поверхности и сконфигурированную таким образом, что множество фотодетекторных диодов расположенных на одной из противоположных наружных поверхностей, и одна из противоположных наружных поверхностей расположена на поверхности поддонной установки лазера.
27. Оптический ретранслятор по п. 26, в котором поддонная установка усилителя, поддонная установка лазера, множество волоконных лазерных систем с накачкой, по меньшей мере один модуль блока усиления, направляющая установка для волокон, теплопроводный керамический компонент и печатная монтажная плата образуют по меньшей мере часть модуля легированного эрбием волоконного усилителя (EDFA) модуль, и оптический ретранслятор выполнен с возможностью содержания трех модулей EDFA, расположенных в треугольной конфигурации.
28. Оптический ретранслятор по п. 27, в котором в каждом модуле EDFA содержатся четыре волоконные лазерные системы с накачкой и модуль блока усиления, имеющий восемь установок блоков усиления, причем модуль EDFA, сконфигурирован таким образом, что две из четырех волоконных лазерных систем с накачкой обеспечивают накачку четырех из восьми установок блоков усиления, а остальные две из четырех волоконных лазерных систем с накачкой обеспечивают накачку остальных четырех из восьми установок блоков усиления.
29. Оптический ретранслятор по п. 28, дополнительно содержащий по меньшей мере один вход, выполненный с возможностью размещения по меньшей мере 12 волоконных пар входных сигнальных оптических волокон.
30. Оптический ретранслятор по п. 29, имеющий усиление, составляющее по меньшей мере 14 дБ, и выходную мощность, составляющую +17 дБ.